1.关于网络领域的知识(掌握和了解)
a) 协议:tcp、udp、multicast
b) IO (BIO、NIO、AIO)
c) Socket
d) NIO(Netty/Mima)
e) 序列化和反序列化
2. 一个http请求,在整个网络中的请求过程
TCP 总共有四层模型:传输层、网络层、数据链路层、物理层
当应用程序用TCP传输数据时,数据被送入协议栈中,通过逐步分层,最终以一串比特流传送网络。其中每层都需要增加头部的信息。
传输层:表示当前的协议头。使用的是TCP协议传输
网络层:增加ip头,IP地址是一个网卡在网络中的通讯地址
数据链路层:增加MAC头,表示这个数据包要发送到网卡地址;MAC地址是全局唯一的。
物理层:转化为比特流进行传输
当目的主机收到一个以太网数据帧时,数据就开始从协议栈中由底向上,同时去掉各层协议头,每层协议都要去检查协议标识,以确定接收的数据上层协议。
物理层:当数据通过网卡的时候,判断是否需要上传
数据链路层:当拿到数据后,就要从摘到网络层的头,检查MAC地址和当前网卡的MAC是否匹配
网络层:当数据链路层的MAC匹配成功后,拿到IP头,判断IP地址是否和当前的匹配
传输层: 当IP头匹配成功,TCP头会携带端口,将报文交给指定的端口进程进行处理
3.为什么有了MAC层还要继续走IP层
我们都知道MAC是全局唯一,就类似于人的身份证号一样,虽然人的身份证号是和户口地、出生时间有关,但是人是移动的,不能通过身份证号就能找到这个人再什么地方,mac地址类似,知道mac地址,并不能在网络中将数据发送给它,除非它和发送方在同一个网络内。所以要实现机器之间的通信,不仅仅需要mac地址,也必须需要ip地址。IP地址代表的是,当前机器在网络中的位置,通过ip层的寻找,就可以实现任意两台Internet上的机器之间的传输数据。
4.什么是IP协议
TCP 和UDP 是两种著名的传输层的协议,它们都是使用IP作为网络层协议。IP协议提供了一组数据报文服务,每组分组报文都是由网络独立处理和分发。
a) TCP/IP
TCP协议能够检测和恢复IP层提供的主机到主机的通信中可能发生的报文丢失、重复及其他错误。TCP提供了一个可信赖的字节流通道,这样应用程序就不需要考虑这些问题。同时,TCP协议是一种面向连接的协议,在使用TCP进行通信之前,两个应用程序之间需要建立一个TCP连接,而这个连接有涉及到两台电脑需要完成握手消息的交换。
b) UDP/IP
UDP协议不会对IP层产生的错误进行修复,而是简单的扩展了IP协议的数据报文服务,使它能够在应用程序之间工作,而不是在主机之间工作,因此使用UDP协议必须要考虑到报文丢失,顺序混乱的问题
5.TCP如何做到可靠传输?
a)建立可靠的连接
由于TCP协议是一个种可信的传输协议,所以在传输之前,需要通过三次握手建立一个连接,所谓的三次握手,就是在建立TCP链接时,需要客户端和服务端总共发送3个包来确认连接的建立
b) 断开连接(TCP四次挥手协议)
四次挥手表示TCP断开连接的时候,需要客户端和服务端总共发送4个包来确认连接的断开;客户端和服务器均可主动发起挥手动作(TCP是一个全双工协议),在socket编程中,任何一方执行close()操作既可产生挥手操作。
c)为什么连接三次握手、关闭四次挥手
三次握手是因为当Server端收到Client端SYN连接请求报文后,可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答,SYN报文是用来同步的,第三次发送的时候,客户发送一个确认包,告诉服务端已经建立连接。但是关闭连接是,当Server端接收到FIN报文时,很可能并不会立即关闭SOCKET(因为还有消息没有处理完),所以只能先回复一个ACK报文,告诉CLient端,“你发的FIN报文我收到了”。只有等到我Server端所有报文都发送完了,我才能发送FIN报文,因此不能一起发送。故需要四次握手。
6.滑动窗口协议
当建立可靠连接以后,就开始进行数据传输,在通信过程中,最重要的就是数据包,也就是协议传输的数据。如果数据的传送方和接收方出现来不及接收的情况,就会出现数据的丢失。因此利用滑动窗口机制,很有效的在TCP连接上实现对发送发流量控制。TCP的窗口单位是字节,不是报文段,发送方的的发送窗口不能超过接收方给出的窗口。