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一、网络分层模型
- OSI 七层：物理层 → 数据链路层 → 网络层 → 传输层 → 会话层 → 表示层 → 应用层
- TCP/IP 四层：网络接口层 → 网络层（IP）→ 传输层（TCP/UDP）→ 应用层（HTTP/DNS/FTP）
- 数据封装：应用数据 → 段（Segment）→ 包（Packet）→ 帧（Frame）→ 比特流
- 每层核心设备：物理层（集线器）/ 数据链路层（交换机）/ 网络层（路由器）
二、TCP 协议
三次握手
- 客户端 → SYN(seq=x) → 服务端
- 服务端 → SYN+ACK(seq=y, ack=x+1) → 客户端
- 客户端 → ACK(ack=y+1) → 服务端，连接建立
- 为什么三次：防止历史重复连接初始化、同步双方初始序列号
四次挥手
- 主动方 → FIN → 被动方 → ACK → （被动方发送剩余数据）→ 被动方 → FIN → 主动方 → ACK
- TIME_WAIT：主动关闭方等待 2MSL（60s），确保最后 ACK 到达 + 旧连接报文消亡
- 大量 TIME_WAIT：短连接高并发场景，优化：连接池复用 /
tcp_tw_reuse
可靠传输机制
- 序列号+确认号：保证数据有序、不丢失、不重复
- 滑动窗口：发送方窗口控制发送速率，接收方通告窗口大小
- 流量控制：接收方通过窗口大小（rwnd）限制发送速率，防止接收方溢出
- 拥塞控制：慢启动 → 拥塞避免 → 快重传 → 快恢复，cwnd 动态调整
- 超时重传：RTO 超时未收到 ACK 则重传；快重传：收到 3 个重复 ACK 立即重传
三、UDP 协议
- 特点：无连接、不可靠、无拥塞控制、头部仅 8 字节（源端口/目的端口/长度/校验和）
- 优势：低延迟、支持广播/多播、开销小
- 应用场景：DNS 查询、视频直播、游戏、VoIP、QUIC 协议
- TCP vs UDP：TCP 可靠有序面向连接（文件传输/网页）；UDP 快速简单无连接（实时音视频）
四、HTTP / HTTPS
- HTTP 方法：GET（幂等，获取）/ POST（非幂等，提交）/ PUT（幂等，更新）/ DELETE / PATCH
- 状态码：200 OK / 301 永久重定向 / 302 临时重定向 / 304 未修改 / 400 请求错误 / 401 未认证 / 403 禁止 / 404 未找到 / 500 服务器错误 / 502 网关错误 / 503 服务不可用
- HTTP/1.1：持久连接（Keep-Alive）、管道化（实际很少用）、分块传输
- HTTP/2：二进制分帧、多路复用（解决队头阻塞）、头部压缩（HPACK）、服务器推送
- HTTP/3：基于 QUIC（UDP），解决 TCP 队头阻塞，0-RTT 建连
- HTTPS：HTTP + TLS 加密，握手过程：TCP 连接 → TLS 握手（证书验证+密钥协商）→ 对称加密通信
- TLS 1.3：1-RTT 握手（比 1.2 少一次往返），废弃不安全算法
五、DNS
- 解析流程：浏览器缓存 → 系统缓存（hosts）→ 本地 DNS → 根域名服务器 → 顶级域 → 权威域名服务器
- 记录类型：A（域名→IPv4）/ AAAA（→IPv6）/ CNAME（别名）/ MX（邮件）/ TXT（文本验证）
- 递归 vs 迭代：客户端到本地 DNS 是递归查询；本地 DNS 到各级服务器是迭代查询
- DNS 优化：DNS 预解析（
dns-prefetch）/ 就近接入（CDN 利用 DNS 调度）
六、IP 与网络层
- IPv4 地址：32 位，子网掩码划分网络号和主机号，CIDR 表示法 192.168.1.0/24
- 私有地址：10.0.0.0/8 / 172.16.0.0/12 / 192.168.0.0/16
- ARP：IP 地址 → MAC 地址的映射，广播请求单播响应
- ICMP：网络诊断协议，ping（Echo Request/Reply）/ traceroute（TTL 递增探测路径）
- NAT：私有 IP 转公网 IP，解决 IPv4 地址不足，NAPT 端口映射
七、经典面试题
- 浏览器输入 URL 全过程：DNS 解析 → TCP 三次握手 → TLS 握手 → HTTP 请求 → 服务器处理 → 响应返回 → 浏览器渲染
- Cookie vs Session：Cookie 存客户端（大小限制 4KB）；Session 存服务端（SessionID 通过 Cookie 传递）
- GET vs POST：GET 参数在 URL（有长度限制）、幂等、可缓存；POST 参数在 Body、非幂等、不缓存
- WebSocket：全双工通信，HTTP 升级握手后保持长连接，适合实时推送