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计算机网络

OSI 与 TCP/IP 分层模型、各层职责。

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计算机网络

校招考察频度:★ 高频(核心必背·高频生死线) 复习主线:网络是校招一二面出题频率最高的底层生命线。面试核心聚焦点:TCP 三次握手/四次挥手状态转移与 2MSL TIME_WAIT、TCP 可靠传输五大机制(滑动窗口/超时重传/快重传/流量控制/拥塞控制)、HTTP/1.1 vs HTTP/2 vs HTTP/3 演进、HTTPS TLS 1.2/1.3 握手与证书链体系、输入 URL 到页面呈现全链路排障。

网络协议栈是所有分布式架构通信的底层血液。理解“分层解决什么问题、每层管哪段、数据如何穿层封装”是解答一切网络深水题的通用框架。


分类考频地图

专题核心页面校招考频星级重点考查要点
TCP 状态机TCP 握手与挥手★ 高频(生死线)三次握手为什么不是两次或四次、SYN Flood 攻击与 Cookie 防御、四次挥手 TIME_WAIT 为什么是 2MSL 与大量堆积排查
应用层协议HTTP 协议与缓存★ 高频(核心必考)HTTP 状态码、Keep-Alive 长连接、HTTP/1.1 管道化队头阻塞、HTTP/2 多路复用与二进制分帧、HTTP/3 QUIC 基于 UDP 解决丢包阻塞
网络安全传输HTTPS 与 TLS★ 高频(高频必考)为什么需要 HTTPS、对称+非对称混合加密、CA 数字证书与中间人防伪造、TLS 1.2(2-RTT)vs TLS 1.3(1-RTT)握手演进
经典全链路串讲输入 URL 到展示★ 高频(综合必问)浏览器缓存 → 本地与递归 DNS 查询 → TCP 握手 + TLS 协商 → HTTP 请求与网关路由 → 浏览器 DOM 渲染管道
TCP 可靠性机制TCP 可靠传输与拥塞☆ 中频(机制解析)序列号与确认应答、超时重传与快速重传、滑动窗口(零窗口与坚持定时器)、拥塞控制四部曲(慢启动/拥塞避免/快重传/快恢复)
域名解析与安全DNS 解析☆ 中频(原理扩展)根域名服务器、递归查询 vs 迭代查询、DNS 劫持与污染防御、HttpDNS 移动端防劫持与 K8s CoreDNS 优化
实时通信长连接WebSocket 实时通信☆ 中频(应用拓展)HTTP 101 升级握手、Sec-WebSocket-Key 防误升级、应用层心跳 Ping/Pong 防 NAT 静默超时、WebSocket vs SSE 流式推送选型
新一代传输协议UDP 与 QUIC 协议☆ 中频(协议创新)TCP vs UDP 本质权衡、HTTP/2 丢包引发的 TCP 队头阻塞痛点、QUIC 0-RTT 极速握手与网络切换连接迁移
网络排查实战网络排查与工具☆ 中频(排查实战)ping/traceroute ICMP 原理、netstat/ss 查看连接状态、tcpdump 抓包与 Wireshark 报文分析定位问题
底层寻址与 NATARP 寻址与 NAT 穿透低频(底层拓展)为什么有了 IP 还要 MAC、ARP 请求广播与单播应答、跨网段路由 MAC 替换、NAT/NAPT 端口复用、P2P 打洞与 STUN/TURN

分层模型

TCP/IP 四层: 各管一段

层职责代表协议寻址
应用层业务语义HTTP、DNS、WebSocketURL
传输层端到端可靠/不可靠TCP、UDP端口
网络层跨网路由IP、ICMPIP 地址
链路层相邻节点传输以太网、WiFiMAC 地址

OSI 七层是理论模型(多了会话层/表示层),实际用 TCP/IP 四层。面试先答分层职责再答”实际以 TCP/IP 为准”。

分层解决什么

  • 每层独立演化:换 HTTP/3 不用动 IP,换网卡不用动 TCP
  • 每层只关心自己的事:传输层不管路由,网络层不管业务
  • 封装与解封装:发送方逐层加头,接收方逐层剥头

封装过程

应用层: [HTTP 报文]
传输层: [TCP 头 | HTTP 报文]          ← 加端口
网络层: [IP 头 | TCP 头 | HTTP 报文]   ← 加 IP
链路层: [MAC 头 | IP 头 | ... | CRC]   ← 加 MAC 和校验

面试画这个图:数据从上往下加头(封装),从下往上剥头(解封装)。每层只认识自己的头。

本分类地图

  • TCP:握手挥手、可靠传输与拥塞控制
  • HTTP/HTTPS/DNS:应用层三巨头
  • UDP/QUIC/WebSocket:替代与补充
  • 输入 URL 到页面展示:全链路串讲(面试经典题)
  • 网络排查与工具:实战

面试追问

  1. 为什么分层? 每层独立演化、职责单一。换协议不影响其他层
  2. 四层和七层? OSI 七层是理论(含会话/表示层),实际用 TCP/IP 四层
  3. 封装是什么? 每层加自己的头:TCP 加端口、IP 加地址、MAC 加硬件地址。收方逐层剥
  4. 传输层和网络层的区别? 网络层主机到主机(IP 路由),传输层进程到进程(端口 + 可靠性)
  5. MAC 和 IP 的区别? MAC 是链路层硬件地址(相邻节点寻址),IP 是网络层逻辑地址(跨网寻址)
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