网络面试知识

news2024/11/26 14:41:12

客户端与服务端的网络通信

bind函数
把一个本地协议地址和套接口绑定，比如把本机的2222端口绑定到套接口。注意：为什么在上图中客户端不需要调用bind函数？这是因为如果没有调用bind函数绑定一个端口的话，当调用connect函数时，内核会为该套接口临时选定一个端口，因此可以不用绑定。而服务器之所以需要绑定的原因就是，所以客户端都需要知道服务器使用的哪个端口，所以需要提前绑定。
listen函数
当socket创建后，它通常被默认为是主动套接口，也就是说是默认为要马上调用connect函数的，而作为服务器是需要被动接受的，所以需要调用linsten函数将主动套接口转换成被动套接口。调用linsten函数后，内核将从该套接口接收连接请求。
accept函数
此函数返回已经握手完成的连接的套接口。注意：此处的套接口不同于服务器开始创建的监听套接口，此套接口是已经完成连接的套接口，监听套接口只是用来监听。

客户端

int socket (int family ,int type ,int protocol)
int connect (int sockfd , const struct sockaddr *servaddr , socklen_t addrlen)	// 自动绑定在了一个临时的端口上，并触发3次握手
int close (int sockfd);

服务器

int socket (int family ,int type ,int protocol)
int bind (int sockfd,const struct sockaddr *myaddr,socklen_t addrlen)	// 绑定在一个众所周知的端口上
int listen(int sockfd, int backlog);	// 把主动套接口转为被动套接口
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);	// 阻塞，直到连接建立，返回一个连接套接字
int close (int sockfd);

在这里插入图片描述
参考：
Linux的TCP接口介绍
linux网络编程之二TCP套接口编程

TCP三次握手

由客户端调用connect函数触发，TCP的三次握手。

三次握手

在这里插入图片描述
假设 A 为客户端，B 为服务器端。
首先 B 处于 LISTEN（监听）状态，等待客户的连接请求。

A 向 B 发送连接请求报文，SYN=1，ACK=0，选择一个初始的序号 x。
B 收到连接请求报文，如果同意建立连接，则向 A 发送连接确认报文，SYN=1，ACK=1，确认号为 x+1，同时
也选择一个初始的序号 y。
A 收到 B 的连接确认报文后，还要向 B 发出确认，确认号为 y+1，序号为 x+1。B 收到 A 的确认后，连接建立。

三次握手的原因

在这里插入图片描述
第三次握手是为了防止失效的连接请求到达服务器，让服务器错误打开连接。
客户端发送的连接请求如果在网络中滞留，那么就会隔很长一段时间才能收到服务器端发回的连接确认。客户端等待一个超时重传时间之后，就会重新请求连接。但是这个滞留的连接请求最后还是会到达服务器，如果不进行三次握手，那么服务器就会打开两个连接。如果有第三次握手，客户端会忽略服务器之后发送的对滞留连接请求的连接确认，不进行第三次握手，因此就不会再次打开连接。

TCP四次挥手

在这里插入图片描述

1.第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态。
2.第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状态。
3.第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态。
4.第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1， Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。

其他

浏览器地址栏输入网站按回车后发生了什么？

在这里插入图片描述
1:解析网址,生成 HTTP 请求信息
2:根据 DNS 服务器查询真实请求的 IP 地址，如果本地服务器有缓存则直接返回
3:得到了 IP 以后，向服务器发送 TCP 连接，TCP 连接经过三次握手。
4:接受 TCP 报文后，对连接进行处理，对 HTTP 协议解析
5:服务器返回响应
6:浏览器接受响应，显示页面，渲染页面