http协议相关面试题整理

1、 什么是http协议无状态协议?怎么解决http协议无状态协议?

(1)无状态协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息

(2)无状态协议解决方法:通过1、cookie 2、通过session会话保存

2、http报文由什么组成?

请求报文包括:

(1)请求行:包含请求方法,URL、http版本协议

(2)请求首部字段

(3)请求内容实体

响应报文包括:

(1)状态行:包括http版本、状态码、状态码原因短语

(2)响应首部字段

(3)响应内容实体

3、http协议实现的原理机制

整个流程步骤

域名解析--》发起tcp的三次握手--》发起http请求--》服务器响应http请求--》浏览器解析html代码,并请求html代码中的资源--》浏览器对页面进行渲染呈现给用户

4、常用的http方法有哪些?

GET:用于请求访问已经被URI识别的资源,可以通过URL传参给服务器

POST:用于传输信息给服务器,主要功能与get方法类似,但一般推荐使用POST方式

PUT:传输文件,报文主体中包含文件内容,保存到对于URI位置。

HEAD:获得报文首部,与get方法类似,只是不返回报文主体,一般用于验证URI是否有效

DELETE:删除文件,与PUT方法类似,删除对应URI位置的文件

OPTIONS:查询相应URI支持的HTTP方法

5、POST与GET的区别

(1)get在浏览器回退时是无害的,而post会再次请求

(2)get产生的url地址可以被收藏,而post不会

(3)get请求会被浏览器主动缓存,而post不会,除非手动设置

(4)get只能进行url编码,而post支持多种编码

(5)get请求参数会被完整保留在浏览器历史记录里,而post中的参数不会被保留

(6)get请求在url中传送的长度有限制,而post没有

(7)get的参数直接暴露在url上,所以不能用于传递敏感参数

(8)get产生一个TCP数据包,post产生两个tcp包(对于get,浏览器会把http header和data一起发送出去,服务器响应200;而对于post,浏览器先发送header,服务器响应100continue,浏览器再发送data,服务器响应200ok)

6、http请求常见的状态码

(1)2开头,表示成功处理了请求的状态代码

200 (成功)服务器已成功处理了请求

(2)3开头(请求被重定向)表示要完成请求,需要进一步操作

302(临时移动)服务器目前从不同位置的网页响应请求,但请求者应继续使用原有位置来进行以后的请求

304(未修改)自从上次请求后,请求的网页未修改过,服务器返回此响应时,不会返回网页内容

(3)4开头(请求错误)

400(错误请求)服务器不理解请求的语法

401(未授权)请求要求身份验证

403(禁止)服务器拒绝请求

404(未找到)服务器找不到请求的网页

(4)5开头(服务器错误)

500(服务器内部错误)

502(错误网关)服务器作为网关或代理,从上游服务器收到无效响应

505(http版本不支持)

7、http与https有什么区别?

(1)https协议需要ca申请认证书,一般免费的较少

(2)http是超文本传输协议,信息是明文传输,https则是具有安全性的ssl加密传输协议

(3)http和https使用的是完全不同的连接方式,用的端口也不一样,前者是80,厚泽是443

(4)http的连接很简单,是无状态的,https协议是由ssl+http协议构建的可进行加密传输,身份认证的网络协议,比http安全

Internet采用哪种网络协议?该协议的主要层次结构?
TCP/IP协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)叫做传输控制/网际协议,又叫网络通讯协议,这个协议是Internet国际互联网络的基础。


TCP/IP是用于计算机通信的一组协议,我们通常称它为TCP/IP协议族。
TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议,传输控制协议(TCP)和网际协议(IP),但TCP/IP实际上是一组协议,它包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNET、FTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议,这些协议一起称为TCP/IP协议。
TCP/IP由四个层次组成:数据链路层、网络层、传输层、应用层。

数据链路层
这是TCP/IP软件的最低层,负责接收IP数据报并通过网络发送,或者从网络上接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。
网络层
负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面:
a、处理来自传输层的分组发送请求,收到请求后,将分组装入IP数据报,填充报头,选择去往信宿机的路径,然后将数据报发往适当的网络接口。
b、处理输入数据报:首先检查其合法性,然后进行寻径–假如该数据报已到达信宿机,则去掉报头,将剩下部分交给适当的传输协议;假如该数据报尚未到达信宿,则转发该数据报。
c、处理路径、流控、拥塞等问题。
传输层
提供应用程序间的通信。其功能包括:
a、格式化信息流;
b、提供可靠传输。为实现后者,传输层协议规定接收端必须发回确认,并且假如分组丢失,必须重新发送。
应用层
向用户提供一组常用的应用程序,比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。
OSI七层模型与TCP/IP协议的对应关系。
OSI中的层 功能 TCP/IP协议族
应用层 文件传输,电子邮件,文件服务,虚拟终端 TFTP,HTTP,SNMP,FTP,SMTP,DNS,Telnet
表示层 数据格式化,代码转换,数据加密 没有协议
会话层 解除或建立与别的接点的联系 没有协议
传输层 提供端对端的接口 TCP,UDP
网络层 为数据包选择路由 IP,ICMP,RIP,OSPF,BGP,IGMP
数据链路层 传输有地址的帧以及错误检测功能 SLIP,CSLIP,PPP,ARP,RARP,MTU
物理层 以二进制数据形式在物理媒体上传输数据

TCP/IP协议中一些常用协议英文名:
TCP(Transmission Control Protocol)传输控制协议
IP(Internet Protocol)网际协议
UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议
ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制信息协议
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议
SNMP(Simple Network manage Protocol)简单网络管理协议
FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议
ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议

Internet物理地址和IP地址转换采用什么协议?
ARP (Address Resolution Protocol)(地址解析协议)。

IP地址的编码分为哪俩部分?
IP地址由两部分组成,网络号和主机号。不过是要和“子网掩码”按位与上之后才能区分哪些是网络位哪些是主机位。

TCP/IP通信建立的过程怎样,端口有什么作用?
TCP是主机对主机层的传输控制协议,提供可靠的连接服务,采用三次握手确认建立一个连接:

位码即tcp标志位,有6种标示:
SYN(synchronous建立联机)
ACK(acknowledgement 确认)
PSH(push传送)
FIN(finish结束)
RST(reset重置)
URG(urgent紧急)
Sequence number(顺序号码)
Acknowledge number(确认号码)

客户端TCP状态迁移:
CLOSED->SYN_SENT->ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->FIN_WAIT_2->TIME_WAIT->CLOSED
服务器TCP状态迁移:
CLOSED->LISTEN->SYN收到->ESTABLISHED->CLOSE_WAIT->LAST_ACK->CLOSED


各个状态的意义如下:
LISTEN - 侦听来自远方TCP端口的连接请求;
SYN-SENT -在发送连接请求后等待匹配的连接请求;
SYN-RECEIVED - 在收到和发送一个连接请求后等待对连接请求的确认;
ESTABLISHED- 代表一个打开的连接,数据可以传送给用户;
FIN-WAIT-1 - 等待远程TCP的连接中断请求,或先前的连接中断请求的确认;
FIN-WAIT-2 - 从远程TCP等待连接中断请求;
CLOSE-WAIT - 等待从本地用户发来的连接中断请求;
CLOSING -等待远程TCP对连接中断的确认;
LAST-ACK - 等待原来发向远程TCP的连接中断请求的确认;
TIME-WAIT -等待足够的时间以确保远程TCP接收到连接中断请求的确认;
CLOSED - 没有任何连接状态;

TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接,如图1所示。

(1)第一次握手:建立连接时,客户端A发送SYN包(SYN=j)到服务器B,并进入SYN_SEND状态,等待服务器B确认。

(2)第二次握手:服务器B收到SYN包,必须确认客户A的SYN(ACK=j+1),同时自己也发送一个SYN包(SYN=k),即SYN+ACK包,此时服务器B进入SYN_RECV状态。

(3)第三次握手:客户端A收到服务器B的SYN+ACK包,向服务器B发送确认包ACK(ACK=k+1),此包发送完毕,客户端A和服务器B进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。

完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据。

确认号:其数值等于发送方的发送序号 +1(即接收方期望接收的下一个序列号)。

TCP的包头结构:


第一次握手:
客户端发送一个TCP的SYN标志位置1的包指明客户打算连接的服务器的端口,以及初始序号X,保存在包头的序列号(Sequence Number)字段里。
第二次握手:
服务器发回确认包(ACK)应答。即SYN标志位和ACK标志位均为1同时,将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的I S N加1以.即X+1。
第三次握手.
客户端再次发送确认包(ACK) SYN标志位为0,ACK标志位为1.并且把服务器发来ACK的序号字段+1,放在确定字段中发送给对方.并且在数据段放写ISN的+1

关闭连接:
由于TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。这个原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动,一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。
CP的连接的拆除需要发送四个包,因此称为四次挥手(four-way handshake)。客户端或服务器均可主动发起挥手动作,在socket编程中,任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。
(1)客户端A发送一个FIN,用来关闭客户A到服务器B的数据传送。
(2)服务器B收到这个FIN,它发回一个ACK,确认序号为收到的序号加1。和SYN一样,一个FIN将占用一个序号。
(3)服务器B关闭与客户端A的连接,发送一个FIN给客户端A。
(4)客户端A发回ACK报文确认,并将确认序号设置为收到序号加1。

深入理解TCP连接的释放:
由于TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动,一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。
TCP协议的连接是全双工连接,一个TCP连接存在双向的读写通道。
简单说来是 “先关读,后关写”,一共需要四个阶段。以客户机发起关闭连接为例:
1.服务器读通道关闭
2.客户机写通道关闭
3.客户机读通道关闭
4.服务器写通道关闭
关闭行为是在发起方数据发送完毕之后,给对方发出一个FIN(finish)数据段。直到接收到对方发送的FIN,且对方收到了接收确认ACK之后,双方的数据通信完全结束,过程中每次接收都需要返回确认数据段ACK。
详细过程:
第一阶段 客户机发送完数据之后,向服务器发送一个FIN数据段,序列号为i;
1.服务器收到FIN(i)后,返回确认段ACK,序列号为i+1,关闭服务器读通道;
2.客户机收到ACK(i+1)后,关闭客户机写通道;
(此时,客户机仍能通过读通道读取服务器的数据,服务器仍能通过写通道写数据)
第二阶段 服务器发送完数据之后,向客户机发送一个FIN数据段,序列号为j;
3.客户机收到FIN(j)后,返回确认段ACK,序列号为j+1,关闭客户机读通道;
4.服务器收到ACK(j+1)后,关闭服务器写通道。
这是标准的TCP关闭两个阶段,服务器和客户机都可以发起关闭,完全对称。
FIN标识是通过发送最后一块数据时设置的,标准的例子中,服务器还在发送数据,所以要等到发送完的时候,设置FIN(此时可称为TCP连接处于半关闭状态,因为数据仍可从被动关闭一方向主动关闭方传送)。如果在服务器收到FIN(i)时,已经没有数据需要发送,可以在返回ACK(i+1)的时候就设置FIN(j)标识,这样就相当于可以合并第二步和第三步。

TCP的TIME_WAIT和Close_Wait状态

除了ESTABLISHED,可以看到连接数比较多的几个状态是:FIN_WAIT1, TIME_WAIT, CLOSE_WAIT, SYN_RECV和LAST_ACK;下面的文章就这几个状态的产生条件、对系统的影响以及处理方式进行简单描述。


下面看下大家一般比较关心的三种TCP状态:
SYN_RECV : 服务端收到建立连接的SYN没有收到ACK包的时候处在SYN_RECV状态。有两个相关系统配置:
CLOSE_WAIT: 发起TCP连接关闭的一方称为client,被动关闭的一方称为server。被动关闭的server收到FIN后,但未发出ACK的TCP状态是CLOSE_WAIT。出现这种状况一般都是由于server端代码的问题,如果你的服务器上出现大量CLOSE_WAIT,应该要考虑检查代码。
TIME_WAIT: 根据TCP协议定义的3次握手断开连接规定,发起socket主动关闭的一方 socket将进入TIME_WAIT状态。TIME_WAIT状态将持续2个MSL(Max Segment Lifetime),在Windows下默认为4分钟,即240秒。TIME_WAIT状态下的socket不能被回收使用. 具体现象是对于一个处理大量短连接的服务器,如果是由服务器主动关闭客户端的连接,将导致服务器端存在大量的处于TIME_WAIT状态的socket, 甚至比处于Established状态下的socket多的多,严重影响服务器的处理能力,甚至耗尽可用的socket,停止服务。
为什么需要TIME_WAIT?TIME_WAIT是TCP协议用以保证被重新分配的socket不会受到之前残留的延迟重发报文影响的机制,是必要的逻辑保证。

为了方便描述,我给这个TCP连接的一端起名为Client,给另外一端起名为Server。上图描述的是Client主动关闭的过程,FTP协议中就这样的。如果要描述Server主动关闭的过程,只要交换描述过程中的Server和Client就可以了,HTTP协议就是这样的。

描述过程:
Client调用close()函数,给Server发送FIN,请求关闭连接;Server收到FIN之后给Client返回确认ACK,同时关闭读通道(不清楚就去看一下shutdown和close的差别),也就是说现在不能再从这个连接上读取东西,现在read返回0。此时Server的TCP状态转化为CLOSE_WAIT状态。
Client收到对自己的FIN确认后,关闭 写通道,不再向连接中写入任何数据。
接下来Server调用close()来关闭连接,给Client发送FIN,Client收到后给Server回复ACK确认,同时Client关闭读通道,进入TIME_WAIT状态。
Server接收到Client对自己的FIN的确认ACK,关闭写通道,TCP连接转化为CLOSED,也就是关闭连接。
Client在TIME_WAIT状态下要等待最大数据段生存期的两倍,然后才进入CLOSED状态,TCP协议关闭连接过程彻底结束。

以上就是TCP协议关闭连接的过程,现在说一下TIME_WAIT状态。
从上面可以看到,主动发起关闭连接的操作的一方将达到TIME_WAIT状态,而且这个状态要保持Maximum Segment Lifetime的两倍时间。为什么要这样做而不是直接进入CLOSED状态?

原因有二:
一、保证TCP协议的全双工连接能够可靠关闭
二、保证这次连接的重复数据段从网络中消失

先说第一点,如果Client直接CLOSED了,那么由于IP协议的不可靠性或者是其它网络原因,导致Server没有收到Client最后回复的ACK。那么Server就会在超时之后继续发送FIN,此时由于Client已经CLOSED了,就找不到与重发的FIN对应的连接,最后Server就会收到RST而不是ACK,Server就会以为是连接错误把问题报告给高层。这样的情况虽然不会造成数据丢失,但是却导致TCP协议不符合可靠连接的要求。所以,Client不是直接进入CLOSED,而是要保持TIME_WAIT,当再次收到FIN的时候,能够保证对方收到ACK,最后正确的关闭连接。

再说第二点,如果Client直接CLOSED,然后又再向Server发起一个新连接,我们不能保证这个新连接与刚关闭的连接的端口号是不同的。也就是说有可能新连接和老连接的端口号是相同的。一般来说不会发生什么问题,但是还是有特殊情况出现:假设新连接和已经关闭的老连接端口号是一样的,如果前一次连接的某些数据仍然滞留在网络中,这些延迟数据在建立新连接之后才到达Server,由于新连接和老连接的端口号是一样的,又因为TCP协议判断不同连接的依据是socket pair,于是,TCP协议就认为那个延迟的数据是属于新连接的,这样就和真正的新连接的数据包发生混淆了。所以TCP连接还要在TIME_WAIT状态等待2倍MSL,这样可以保证本次连接的所有数据都从网络中消失。

IP组播有那些好处?
Internet上产生的许多新的应用,特别是高带宽的多媒体应用,带来了带宽的急剧消耗和网络拥挤问题。组播是一种允许一个或多个发送者(组播源)发送单一的数据包到多个接收者(一次的,同时的)的网络技术。组播可以大大的节省网络带宽,因为无论有多少个目标地址,在整个网络的任何一条链路上只传送单一的数据包。所以说组播技术的核心就是针对如何节约网络资源的前提下保证服务质量。

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