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网络通讯

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摘要

  • 搜集的关于网络通讯的面试题及答案

简单介绍一下webserver

  • Web服务器是一种软件或者应用程序，负责接收客户端请求并向其提供响应的资源。它充当客户端和后端服务器之间的中介，通过HTTP协议进行通信。

  • Web服务器的主要功能包括

    • 接收和处理客户端请求：Web服务器监听指定的端口，接收来自客户端(例如浏览器)发送的HTTP请求。它解析请求，识别所需资源，并采取适当的操作来响应请求
    • 资源管理：Web服务器负责管理和提供各种资源，例如HTML文件，图像，CSS样式表，Javascript脚本等。它能够从磁盘上的文件系统中获取这些资源，并将其发送给客户端。
    • 处理动态内容: 除了静态资源外，Web服务器还可以与后端应用程序(例如CGI脚本，PHP脚本，ASP.NET等)交互以生成动态内容。它可以将请求转发给适当的后台处理程序，并将生成的结果返回给客户端。
    • 连接管理: Web服务器需要管理并保持与多个客户端之间的连接。他可以使用不同的策略来处理连接池，线程池或者事件驱动等方式来高效地处理并法请求
    • 安全性和身份验证: 为了保护网站和数据安全，Web服务器通常具有各种安全功能，例如HTTPS支持，SSL证书配置，身份验证和访问控制等。
    • 日志记录: Web服务器可以记录每个请求的详细信息，包括访问时间，客户端IP地址，请求路径，响应状态等。这些日志对于分析和监视网站流量以及故障排除非常有用。

  • 常见的Web服务器软件包括Apache HTTP Server, Nignx, Microsoft IIS等。他们在性能，可靠性和扩展性方便都有不同的特点，开发人员可以根据实际情况需求选择适合自己的项目的Web服务器。

这个webserver并发连接多少

  • 这个取决于具体的Web Server的实现和配置。一般来说，web server可以通过多线程，多进程或异步IO等方式处理并发连接。不同的实现方式和硬件环境都会对并发连接数产生影响。
  • 有些服务器可以处理成千上万并发连接，而另一些可能只能处理几百个。因此，并发连接数是相对灵活可调的，取决于特定情况下所使用的服务器架构和配置。

线程池和线程个数怎么设置

  • 配置线程池的大小需要考虑多个因素，包括系统资源，任务类型和负载情况等。以下是一些常见的设置原则：

    • CPU核心数： 通常线程池的大小应该与CPU核心数相近或者略大，这样可以最大程序利用CPU资源
    • 任务类型和执行时间: 如果任务属于I/O密集型，即涉及到等待外部资源(例如网络请求，文件读写等),可以设置较大的线程池来充分利用CPU空闲时间。而对于计算密集型任务，由于存在CPU竞争，适当减少线程池大小可能更高效
    • 内存限制：每个线程都需要一定的内存开销，在确定线程池大小时需要考虑系统可用内存。避免过多线程导致内存耗尽和频繁的内存交换。
    • 平均负载：根据当前系统平均负载情况动态调整线程池大小。例如使用指标如CPU利用率，请求处理速度等来监控系统负载，根据阈值自动调整线程池大小。

  • 总的来说，合理设置线程池大小可以提高程序性能和资源利用率。但是要注意避免过渡设置导致资源浪费或者系统性能下降。

线程模型怎么搭配epoll进行使用

  • 在线程模型中，可以使用epoll作为事件驱动的I/O多路复用机制，以提高服务器的并发性能。

  • 一种常见的搭配方式是，使用一个主线程负责监听新连接，并将新连接分配给工作线程处理。具体步骤如下:

    • 创建一个epoll实例，并设置感兴趣的事件类型(例如可读事件)
    • 在主线程中创建监听套接字，并将其加入到epoll实例中
    • 进入循环，调用epoll_wait()函数等待事件发生。
    • 当有新连接到来时，在主线程中接收连接请求，并根据一定的策略选择一个空闲的工作线程。
    • 将新连接的套接字添加到该工作线程的epoll实例中，并设置相应的回调函数或处理逻辑。
    • 工作线程从自己所属的epoll实例中获取就绪事件，并执行响应的操作(例如读取数据，处理业务逻辑等)
    • 回到第三步，继续等待新事件

  • 这样，通过将连接分配给不同的工作线程进行处理，可以提高系统对并发请求的处理能力。

  • 需要注意以下几点:

    • 主线程只负责监听新连接，不直接处理具体请求。工作线程才是真正处理业务逻辑和响应客户端请求的地方
    • 每个工作线程都需要拥有自己的epoll实例，以避免竞争和阻塞。每个工作线程独立负责处理自己所分配的连接
    • 在具体实现时，还需要考虑连接管理，线程池，数据同步等方面的细节。

  • 以上是一种常见的搭配方式，根据实际情况和需求，也可以选择其他线程模型(例如多线程，异步IO等)结合epoll使用。

怎么理解io多路复用

  • IO多路复用是一种通过同时监听多个IO事件的机制，使得一个进程能够同时处理多个IO请求。他利用操作系统提供的select, poll, epoll等函数，在一个线程内监听多个文件描述符(socket)上是否有数据刻度或可写，从而避免了使用多线程或多进程来处理并发IO请求的开销。

  • 通过IO多路复用，可以将大量的网络连接集中到少数几个线程或进程上进行管理和处理，提供了系统的并发性能。当某个文件描述符就绪时(例如有数据可读)，应用程序会得到通知并可以立即对其进行读取操作，这样就能更高效地利用CPU资源

poll和epoll的关系和区别

poll 和 epoll 都是在 Linux 中用于实现事件驱动 IO 的机制，它们都可以用于处理大量的文件描述符，并在事件就绪时通知应用程序进行处理。以下是它们之间的关系和区别：

  1. 关系：

    • poll 和 epoll 都是 Linux 提供的 I/O 复用机制，用于监视多个文件描述符的状态，并在有事件发生时通知应用程序。
    • epoll 实际上是 poll 的增强版本，是 poll 的一种改进，引入了更高效的事件通知机制。

  2. 区别：

    • 性能： epoll 比 poll 更加高效。poll 在监视大量文件描述符时，会遍历整个文件描述符数组来查找就绪事件，而 epoll 使用了基于事件的就绪通知机制，只在有事件发生时才通知应用程序，因此在处理大量文件描述符时性能更高。
    • 事件触发模式： poll 采用的是边缘触发模式（Edge-Triggered），即只有当文件描述符状态发生变化时才通知应用程序。而 epoll 则支持两种触发模式：水平触发模式（Level-Triggered）和边缘触发模式（Edge-Triggered）。
    • 接口： epoll 的接口比 poll 更加灵活和强大，提供了更多的选项和功能，例如支持同时监视多个 epoll 对象，支持添加和删除文件描述符等。
    • 适用范围： poll 适用于少量的文件描述符，而 epoll 更适用于大量的文件描述符，尤其是在高并发网络编程中，epoll 的优势更加明显。

综上所述，epoll 是 poll 的一种改进和扩展，相比 poll，epoll 更加高效、灵活和功能强大，在处理大量文件描述符时性能更好。因此，在 Linux 中进行高性能的网络编程时，通常会选择使用 epoll。

epoll的边沿触发和水平触发

  • 在Linux中，epoll是一种高效的I/O事件通知机制。他提供了两种触发模式：边沿触发(Edge Triggered)和水平触发(Level Triggered)

  • 边沿触发(Edge Triggered)模式：

    • 当文件描述符上有可读/可写事件发生时，只会触发一次通知
    • 如果不立即处理该事件，下次调用epoll_wait()时将不再返回该事件直到有新的事件再次发生。
    • 边缘触发适合于非阻塞的，以消息为单位进行处理的场景

  • 水平触发(Level Triggered)模式：

    • 当文件描述符上有可读/可写事件发生时，如果没有处理完全部数据，下次调用epoll_wait()时仍然会返回该事件
    • 直到该文件描述符上没有待处理的数据或者被关闭才不再返回该事件
    • 水平触发适合于阻塞式，基于流的传输协议，例如TCP

  • 选择使用边沿触发还是水平触发取决于具体场景和应用需求。一般来说，在高并发且非阻塞的网络服务器中，边缘触发能够更好地控制事件通知频率和减少无效循环检查。而对于普通应用程序或者阻塞式的IO操作，水平触发则是更常见和常用的模式。

两种模式都使用过吗？两种使用起来有什么区别吗？

  • 边缘触发(Edge Triggered)模式和水平触发(Level Triggered)模式是在事件驱动系统中常见的两种触发方式

  • 区别：

    • 边缘触发模式：当输入信号从低电平变为高电平或从高电平变为低电平时，会产生一个触发事件只有在状态改变瞬间才会触发事件例如，边缘触发模式可用于处理硬件中断信号。
    • 水平触发模式：只要输入信号保持在指定的电平上，就会持续触发事。无论输入信号处于何种状态，只要满足条件就会持续触发事件。例如，在网络编程中，水平触发模式可用于处理socket数据的读取。

  • 总体而言，边缘触发更适合处理瞬时状态变化的场景，而水平触发则更适合连续性地监测和响应特定状态。

有观察过这两种的区别从连接到数据

  • 边缘触发(Edge Triggered)和水平触发(Level Triggered)是指从数字电子系统中用于触发事件的不同方式。

  • 在边缘触发模式下，只有在输入信号的状态从低电平到高电平或者从高电平到低电平的瞬间时，才会触发事件。换句话说，只有在信号变化的边缘时刻才会被触发

  • 而在水平触发模式下，只要输入信号保持为高电平或者低电平状态，就会持续地产生触发事件。无论输入信号是否有变化，在达到预设的水平时都会触发事件。

  • 区别主要体现在连接和传输数据方面：

    • 连接：对于边缘触发模式，通常需要一个外部时钟或者专门的边缘检测器来监测输入信号的变化，并将结果传递给系统。而水平触发模式则可以直接使用输入信号作为事件的条件。
    • 传输数据：在边缘触发模式下，当边缘变化时彩绘进行数据传输。而在水平触发模式下，一旦满足了预设条件，数据传输就会立即开始。

HTTP是什么 详解

HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议）是一种用于传输超文本数据的应用层协议，它是万维网的基础之一，用于在客户端和服务器之间传输数据。以下是对HTTP的详细解释：

  1. 通信模型：

    • HTTP是一种客户端-服务器模型的协议，客户端向服务器发送请求，服务器响应请求并返回数据给客户端。
    • 客户端通常是指浏览器，而服务器则是存放网页和其他资源的主机。

  2. 无状态协议：

    • HTTP是一种无状态协议，即每次请求与响应之间没有记忆，服务器不会保留之前请求的任何状态信息。
    • 这意味着每个请求都是独立的，服务器不会知道请求是否来自同一用户或会话。

  3. 请求-响应模型：

    • HTTP请求由客户端发送到服务器，请求中包含请求方法、URL、请求头和请求体等信息。
    • 服务器接收到请求后，根据请求的信息进行处理，并返回一个HTTP响应，响应包含状态码、响应头和响应体等信息。

  4. 状态码：

    • HTTP响应中包含一个状态码，用于表示服务器对请求的处理结果。
    • 常见的状态码包括200（OK，请求成功）、404（Not Found，请求的资源不存在）、500（Internal Server Error，服务器内部错误）等。

  5. 请求方法：

    • HTTP定义了一些请求方法，用于指定对服务器执行的操作类型。
    • 常见的请求方法包括GET（获取资源）、POST（提交数据）、PUT（更新资源）、DELETE（删除资源）等。

  6. URL：

  7. 头部信息：

    • HTTP请求和响应中包含头部信息，用于传递一些元数据和控制信息。
    • 头部信息包括请求头和响应头，常用于传递请求的用户代理、接受的内容类型、缓存控制指令等。

  8. 持久连接：

    • HTTP/1.1引入了持久连接（Keep-Alive），允许在单个TCP连接上发送多个HTTP请求和响应，以减少连接建立和关闭的开销，提高性能。

HTTP作为一种基础协议，被广泛应用于万维网中，支持超文本传输和资源访问，是构建Web应用程序和客户端的重要基础。

HTTP2.0详解

HTTP/2.0（简称HTTP2）是超文本传输协议（HTTP）的第二个主要版本，它是HTTP/1.1的继任者，旨在提供更高效的传输性能和更好的用户体验。下面是对HTTP/2.0的详细解释：

1. 目标和特点：

  • 提高性能：HTTP/2旨在提高网页加载速度，减少延迟和传输时间。
  • 降低开销：通过头部压缩、多路复用等技术，减少通信量和连接数，降低网络开销。
  • 提高安全性：鼓励使用TLS加密连接，增强数据传输的安全性和隐私保护。
  • 向后兼容：尽可能与HTTP/1.1保持向后兼容，确保现有应用和工具的平稳升级。

2. 主要特性：

  • 二进制协议：HTTP/2采用二进制格式传输数据，与HTTP/1.1的文本格式相比，更高效地编码和解析。
  • 多路复用：允许在单个连接上并行发送多个请求和响应，避免了HTTP/1.x中的队头阻塞问题。
  • 头部压缩：使用HPACK算法对HTTP头部进行压缩，减少了重复头部的传输开销。
  • 服务器推送：服务器可以主动推送相关资源给客户端，避免了客户端请求资源的额外延迟。
  • 流量控制：通过流量控制机制，客户端和服务器可以控制数据流的速率，避免了窗口溢出导致的拥塞问题。
  • 优先级和依赖：可以设置请求的优先级和依赖关系，优化资源的加载顺序和并行传输。
  • Server Push：服务器可以在客户端请求资源的同时主动推送相关资源给客户端，减少了客户端的等待时间。

3. 与HTTP/1.x的区别：

  • 多路复用：HTTP/1.x每个请求需要建立一个独立的连接，而HTTP/2可以在单个连接上并行发送多个请求和响应，减少了连接建立和关闭的开销。
  • 头部压缩：HTTP/2使用HPACK算法对HTTP头部进行压缩，减少了重复头部的传输开销，提高了传输效率。
  • 二进制协议：HTTP/2采用二进制格式传输数据，与HTTP/1.x的文本格式相比，更高效地编码和解析。
  • 服务器推送：HTTP/2引入了服务器推送机制，允许服务器在客户端请求之前主动推送相关资源给客户端，减少了客户端的等待时间。

4. 使用场景：

  • 网页加载：HTTP/2可以显著提高网页加载速度，降低延迟和传输时间。
  • API请求：对于需要频繁请求API的应用场景，HTTP/2的多路复用特性可以减少连接数和请求延迟。
  • 流媒体传输：HTTP/2的流量控制和二进制格式特性使其适用于流媒体传输和大文件下载场景。

5. 与HTTP/3的关系：

HTTP/3是HTTP协议的下一代版本，基于QUIC（Quick UDP Internet Connections）协议，旨在进一步提高性能和安全性。HTTP/3相比于HTTP/2在传输层使用了UDP协议而不是TCP协议，以减少连接建立和头部延迟。但HTTP/3仍然保持了与HTTP/2类似的特性和语义。

总的来说，HTTP/2是HTTP协议的重要进化版本，通过多路复用、头部压缩等技术，提高了性能和效率，是现代Web应用和服务的重要基础。

有观察过HTTP的包吗

  • HTTP(Hypertext Transfer Protocol)是一种用于在Web浏览器和Web服务器之间传输数据的协议。通过分析HTTP包，我们可以了解请求和响应的头部信息，请求方法，URL，状态买等内容，以及实际传输的数据。这对于网络调试，安全分析和性能优化都非常有用。

有看过HTTP的报文的头吗

  • HTTP报文的头部包含了一些重要的信息。通常有以下几个常见的头字段

    • 请求行：包含了请求方法（GET，POST等），URI路径和HTTP协议版本。
    • 响应行：包含了响应状态码和对应的状态描述
    • 请求头：包含了客户端向服务器发送请求时附带的各种信息，例如User-Agent, Accept,Content-Type等
    • 响应头：包含了服务器返回给客户端的响应相关信息，例如Server,Content-Type,Content-Length等。
    • 实体头：包含了实体主体部分(可选)的附加信息，例如Content-Encoding, Last-Modified等。

  • 通过解析这些报文头部可以获得请求或响应的相关信息，以便进行适当的处理和解析。

除了GET和POST，其他方法见过吗？

  • 除了常见的GET和POST方法，还有一些其他HTTP请求方法，例如：

    • PUT： 用于创建或更新资源。通常用于向服务器发送数据，并将其存储在指定的URI下
    • DELETE： 用于删除指定的资源
    • PATCH： 用于部分更新资源，与PUT不同，PATCH仅对资源进行部分更改
    • HEAD： 类似于GET请求，但是只返回响应头信息，而不返回实际内容
    • OPTIONS： 获取目标URL所支持的通信选项

  • 这些是HTTP协议中常见的一些请求方法。具体使用哪个方法取决于你要实现的功能和服务端的支持请求

GET和POST有什么区别吗

  • GET和POST是HTTP协议中两种常见的请求方法，他们在以下几个方面有区别：
    • 参数传递方式：GET请求通过URL参数传递数据，参数会附加在URL的末尾；而POST请求将数据放在请求体中进行传递，不会显示在URL上
    • 数据大小限制：由于GET请求将参数暴露在URL上，因此对于数据大小有限制。而POST请求没有明确的大小限制，可以传递大量的数据
    • 安装性：由于GET请求参数直接暴露在URL上，所以相对来说比较不安全，容易被拦截和篡改。POST请求把参数放在请求体中，相对更安全一些
    • 缓存机制：GET请求默认可缓存结果，浏览器会缓存返回的页面或资源；而POST请求默认不可缓存。

URL组成，uri是什么

  • URL(Uniform Resource Locator)是统一资源定位符的缩写，他是用来标识和定位互联网上资源的字符串。一个完整的URL通常包括以下几个部分：

    • 协议(Protocol)： 表示要使用的传输协议，例如HTTP， HTTPS，FTP等
    • 主机名(Hostname)： 表示资源所在的主机或服务器的名称
    • 端口号(Port number)： 可选项，指定访问服务器时所使用的端口号，默认根据协议自动确定。
    • 路径(Path)： 指示服务器上特定资源的路径或位置
    • 查询参数(Query parameters)： 可选项，用于传递额外的参数给服务器
    • 锚点(Anchor)：可选项，在HTML中使用锚点进行页面内导航

  • URI(Uniform Resource Identifier)是统一资源标识符的缩写，他是一个用来唯一标识和引用某个资源的字符串。URI包括两种形式：

    • URL(Uniform Resource Locator),可以被用来直接访问并获取某个资源
    • URN(Uniform Resource Name)，仅用于标识资源而不提供直接访问

  • 因此，URI是URL和URN的总称

webserver出现bug的debug思路

  • 当一个Web服务器出现bug时，以下是一些常见的debug思路：
    • 检查日志：查看服务器日志文件，特别是错误日志，以获取有关bug的更多信息。日志通常会记录请求和响应的详细信息，包括错误消息和异常堆栈跟踪
    • 排查输入数据：检查传递给服务器的输入数据，包括HTTP请求参数，表单数据等。验证输入数据是否符合预期，并确保他们正确解析和处理
    • 分步调试：使用适当的调试工具，在代码中设置断点并逐步执行程序，观察变量值的变化以及程序流程。这可以帮助找到引起bug的特定代码段
    • 异常处理：确保适当地捕获和处理异常。对于抛出异常的部分进行详细调试，并尝试理解异常触发的原因。
    • 代码审查：仔细审查代码逻辑，函数调用和算法实现。检查潜在的逻辑错误，边界情况和不恰当的函数使用
    • 环境配置检查：确认所需软件库和依赖是否正确安装和配置。有时，问题可能与环境相关
    • 测试用例编写：编写针对各种情况的测试用例，包括正常情况和边界条件。这有助于重现bug，并确认修复是否成功
    • 借助工具：使用适当的工具进行性能分析，内存泄漏监测或代码覆盖率分析等。这些工具可以帮助找到隐藏的问题

linux上ping命令能确认那些内容

  • 在Linux上，使用ping命令可以确认以下内容：

    • 目标主机的可达性：通过发送ICMP Echo请求，ping命令会等待目标主机的回应。如果能够收到回应，则说明目标主机是可达的；否则，表示目标主机不可达。
    • 往返延迟时间（RTT）：ping命令会显示往返延迟时间，也就是从发送请求到接收响应所经过的时间。通过观察RTT可以评估网络的延迟情况。
    • 数据包丢失率：ping命令还会显示数据包丢失率，即发送的请求中未收到响应的比例。高丢包率可能表示网络连接存在问题。
    • TTL（Time to Live）值：每个发送出去的ICMP Echo请求都带有一个TTL值，在经过路由器时逐渐减小。当TTL为0时，路由器将丢弃该数据包并返回一个“Time Exceeded”错误消息。
    • 网络拓扑分析：通过连续向不同IP地址发送ping请求，并观察结果，可以获取一些关于网络拓扑结构和路由路径方面的信息。

  • 这些是ping命令常用来确认的内容，在诊断网络连接和故障排查时非常有用。

ping的底层实现

  • Ping是一种网络诊断工具，用于测试主机之间的连通性。在底层实现上，Ping使用ICMP协议（Internet Control Message Protocol）来发送探测包并接收目标主机的响应。

  • 具体而言，Ping的底层实现可以分为以下几个步骤：

    • 创建一个原始套接字（Raw Socket）。
    • 构建ICMP报文，其中包括类型字段（通常为8表示请求Echo Request，或0表示回复Echo Reply）、校验和字段、标识符、序列号等信息。
    • 设置IP头部信息，包括源IP地址和目标IP地址。
    • 计算校验和，并将ICMP报文发送到目标主机。
    • 等待目标主机响应，如果收到相应的Echo Reply报文，则表示目标主机可达；如果超时未收到响应，则表示目标主机不可达。
    • 根据收到的响应时间计算往返时间（Round Trip Time, RTT），并显示或记录结果。

  • 需要注意的是，具体操作系统或平台上对Ping命令的实现可能有所差异，但基本原理都是通过ICMP协议进行网络连通性测试。

tcp编程常用的api

  • 在C/C++中，进行TCP编程常用的API包括：

    • socket()：创建套接字
    • bind()：将套接字绑定到一个地址和端口
    • listen()：监听传入的连接请求
    • accept()：接受传入的连接请求并返回新的套接字
    • connect()：建立与远程服务器的连接
    • send()/sendto()：发送数据到已连接或未连接的套接字
    • recv()/recvfrom()：从已连接或未连接的套接字接收数据
    • close()：关闭套接字

  • 这些是基本的TCP编程API，可以使用它们来实现TCP服务器和客户端程序

tcp为什么可靠

TCP（传输控制协议）被认为是可靠的，因为它在设计上具有多种机制来确保数据的可靠传输：

  1. 确认和重传机制：TCP使用确认和重传机制来确保数据的可靠传输。当发送方发送数据时，接收方会发送确认消息以确认收到数据，如果发送方在一定时间内未收到确认消息，它会认为数据丢失，并重新发送数据。这种机制可以有效应对网络中的丢包问题。

  2. 流量控制：TCP使用流量控制机制来控制发送方的数据发送速率，以避免接收方被发送过多的数据压倒。接收方会通过发送窗口大小告知发送方可以接收的数据量，发送方根据接收方的窗口大小调整发送数据的速率。

  3. 拥塞控制：TCP还使用拥塞控制机制来避免网络拥塞并确保网络的稳定性。当网络出现拥塞时，TCP会调整发送方的数据发送速率，以减少网络拥塞的程度，从而保证数据的可靠传输。

  4. 顺序传输：TCP保证数据按照发送顺序到达接收方，并且在接收端对数据进行重新排序，以确保数据的顺序性和完整性。

综上所述，TCP通过确认和重传机制、流量控制、拥塞控制以及顺序传输等多种机制来确保数据的可靠传输，使得它在网络通信中被广泛应用并被认为是可靠的传输协议。

tcp滑动窗口 详解

TCP滑动窗口是TCP协议中用于流量控制的一种机制，它允许发送方在不等待接收方的确认消息的情况下继续发送数据，从而提高了网络的利用率和传输效率。下面详细解释TCP滑动窗口的工作原理：

  1. 发送窗口和接收窗口：

    • 发送窗口（Sender Window）：发送方维护的用于存储可以发送但尚未收到确认的数据的缓冲区大小。
    • 接收窗口（Receiver Window）：接收方维护的用于指示发送方可以发送多少数据的大小。接收方通过发送窗口大小告知发送方，发送方根据接收窗口大小来调整发送的数据量。

  2. 滑动窗口的工作原理：

    • 初始状态：发送窗口的大小等于接收窗口的大小。发送方可以发送的数据量取决于接收方的接收窗口大小。
    • 数据发送：发送方发送数据，并将发送的数据从发送窗口中移除。发送窗口的大小会根据已发送但未确认的数据大小动态调整。
    • 确认接收：接收方接收到数据后，发送确认消息通知发送方。同时，接收方会根据已接收的数据动态调整接收窗口的大小。
    • 窗口滑动：每当发送方收到确认消息时，发送窗口会向前滑动，允许发送更多的数据。这样可以使得发送方在等待确认的同时继续发送数据，提高了传输效率。
    • 动态调整：发送窗口和接收窗口的大小可以根据网络状况和系统资源动态调整，以保证流量控制的有效性和传输效率。

  3. 流量控制：TCP滑动窗口机制通过动态调整发送窗口和接收窗口的大小来控制数据流量，避免发送方发送过多的数据导致接收方无法及时处理。发送方会根据接收方的接收窗口大小来调整发送的数据量，从而保证数据的可靠传输和网络的稳定性。

总的来说，TCP滑动窗口是TCP协议中用于流量控制的重要机制，通过动态调整发送窗口和接收窗口的大小来控制数据的发送和接收，从而保证了数据传输的可靠性和网络的稳定性。

tcp三次握手、四次挥手

  • TCP三次握手（Three-way Handshake）是建立TCP连接的过程，具体步骤如下：

    • 客户端向服务器发送一个SYN报文段，指示请求建立连接，并选择一个初始序列号。
    • 服务器收到SYN报文段后，回复客户端一个SYN+ACK报文段，表示同意建立连接，并选择自己的初始序列号。
    • 客户端收到服务器的SYN+ACK报文段后，再向服务器发送一个ACK报文段，确认连接建立。此时双方可以开始正式传输数据。

  • TCP四次挥手（Four-way Handshake）是关闭TCP连接的过程，具体步骤如下：

    • 主动关闭方（一般是客户端）发送一个FIN报文段给被动关闭方（一般是服务器），表示要关闭连接。
    • 被动关闭方收到FIN报文段后，回复一个ACK报文段进行确认。
    • 被动关闭方进入TIME_WAIT状态，在等待一段时间（一般为两个最大报文生存时间）后才能彻底关闭连接。
    • 主动关闭方收到ACK报文段后，也进入CLOSED状态。此时连接已经完全关闭。

  • 这样通过三次握手建立连接和四次挥手断开连接，确保了可靠的数据传输和双方对连接状态的准确掌握。

输入一个url会出现那些过程

  • 当你输入一个URL（统一资源定位符），通常会经历以下过程：
    • DNS解析：计算机将URL中的域名解析为对应的IP地址，以便进行网络通信。
    • 建立TCP连接：使用IP地址与服务器建立TCP连接，确保可靠的数据传输。
    • 发送HTTP请求：发送HTTP请求报文给服务器，包含请求方法（GET、POST等）、路径、头部信息和可能的请求体。
    • 服务器处理请求：服务器接收到请求后，根据路径找到相应的资源，并执行相关处理逻辑。
    • 返回HTTP响应：服务器将处理结果封装成HTTP响应报文返回给客户端。响应报文包含状态码、头部信息和响应体（可能是HTML、图片、JSON等）。
    • 客户端渲染：客户端接收到响应后，根据响应内容进行页面渲染或其他操作。如果是网页，则浏览器会解析HTML、CSS和JavaScript，并呈现出最终的页面效果。

写服务器碰到过死锁吗

  • 死锁在服务器开发中是一个常见的问题。死锁指的是多个线程或进程因为相互等待对方所持有的资源而陷入无限等待的状态。

  • 在服务器编程中，使用多线程或多进程处理并发请求时，如果不正确地管理锁和资源，就容易导致死锁情况的发生。

  • 解决死锁问题可以采取以下几种方法：

    • 避免使用过多的锁：减少并发操作所需要的锁数量，尽量简化代码逻辑。
    • 使用良好的锁策略：合理选择和管理锁，在保证数据安全性的前提下尽量减小临界区范围。
    • 按顺序获取锁：确保每个线程按照相同的顺序获取锁，避免出现循环等待情况。
    • 设置超时时间：为每个请求设置合理的超时时间，并在超时后释放所有占用资源，防止长时间阻塞导致整体性能下降。
    • 使用专门工具进行分析：借助死锁检测工具来识别和解决潜在的死锁问题。

  • 注意，在服务器开发中预防和解决死锁问题需要综合考虑系统架构、并发设计、线程安全等方面，以确保系统的稳定性和性能。

http和https的区别

  • HTTP（Hypertext Transfer Protocol）和HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure）是用于在Web浏览器和服务器之间传输数据的两种协议。
    • 安全性：最显著的区别是安全性。HTTP不加密数据传输，而HTTPS通过使用SSL（Secure Sockets Layer）或TLS（Transport Layer Security）协议对数据进行加密来保护数据的安全性。
    • 端口号：HTTP默认使用端口号80进行通信，而HTTPS默认使用端口号443进行通信。
    • 数据传输方式：HTTP的数据传输是明文的，可以被拦截并查看内容。而HTTPS通过加密技术保护数据传输，使得拦截者无法轻易解读或修改传输的内容。
    • 证书要求：为了建立HTTPS连接，服务器需要具有数字证书。这个证书由受信任的证书颁发机构（CA）签发，以确认服务器身份和公钥的有效性。

https的认证是谁认证谁

  • 在 HTTPS 中，认证是由第三方机构颁发的数字证书来实现的。这个机构通常被称为证书颁发机构（Certificate Authority，CA）。

  • 当网站使用 HTTPS 时，它需要向证书颁发机构申请数字证书。证书颁发机构会对网站进行验证，并签发包含公钥及其他信息的数字证书。

  • 当用户访问这个网站时，浏览器会检查该数字证书是否有效并且与域名匹配。如果验证通过，则建立安全连接。如果数字证书无效或不可信，则浏览器会给出警告提示。

  • 因此，HTTPS 认证是由受信任的第三方机构（即证书颁发机构）对网站的身份进行认证，并确保通信过程中数据传输的安全性和完整性。

IP分片 详解

IP分片是指在IPv4网络中，当IP数据包的长度超过网络链路的最大传输单元（MTU）时，路由器会将数据包分割成多个较小的片段进行传输。每个片段都是一个独立的IP数据包，但包含了原始数据包的一部分信息。下面详细解释IP分片的过程和相关概念：

  1. MTU（Maximum Transmission Unit）：MTU是网络链路上能够传输的最大数据包大小。不同类型的网络链路（例如以太网、Wi-Fi、PPP等）都有不同的MTU值。当IP数据包的长度超过链路的MTU时，就需要进行分片。

  2. 分片过程：

    • 发送端：当发送端的IP数据包长度超过链路的MTU时，它会将数据包分割成多个较小的片段，并为每个片段设置标志字段，指示该片段是数据包的一部分，并记录了原始数据包的偏移量。
    • 路由器：路由器在转发IP数据包时，会根据下一跳的链路的MTU大小决定是否进行分片。如果下一跳链路的MTU小于数据包的长度，则路由器会将数据包分片，否则直接转发。
    • 接收端：接收端收到分片后的IP数据包后，会根据标志字段和偏移量将多个片段重组成原始的IP数据包，并将其传递给上层协议栈进行处理。

  3. 分片相关字段：

    • 标志字段（Flags）：标志字段包含3个比特，用于指示该片段的特性。其中第一个比特用于表示是否还有后续片段，第二个比特保留，第三个比特表示是否可以进行分片。
    • 偏移字段（Fragment Offset）：偏移字段指示该片段在原始数据包中的位置。它以8字节为单位，表示该片段相对于原始数据包的偏移量。

  4. 重组过程：接收端收到所有分片后，会根据IP头部中的标志字段和偏移量将多个片段重组成原始的IP数据包。重组过程中还需要处理重叠的片段和丢失的片段，以确保数据的完整性和正确性。

总的来说，IP分片是在IPv4网络中用于处理超过链路MTU的IP数据包的一种机制。它允许路由器将大的数据包分割成多个小的片段进行传输，从而确保数据能够顺利地在网络中传递，并在接收端进行重组，保证数据的完整性和可靠性。

IP层有MTU报文分段策略，那TCP是不是可以不需要MSS分段策略

  • 在网络通信中，IP层负责将数据分成小块(报文段)进行传输，而TCP层则使用MSS(最大报文段长度)来确定每个TCP报文段的大小。MSS是TCP连接双方协商得出的一个值，表示在不发生分片的情况下能够发送的最大数据量

  • 虽然IP层已经实现了报文分段策略，但TCP仍然需要进行MSS分段策略。这是因为MTU(最大传输单元)代表了链路层能够传输的最大数据大小，而IP层根据MTU进行报文分段以适应链路层要求。然而，在经过不同网络设备和路径时，MTU可能会变化，导致某些链路上无法承载完整的TCP报文段。因此，TCP需要根据当前路径上的MTU值动态调整MSS，并将数据分成合适MTU大小的片段进行发送

  • 通过MSS分段策略，TCP可以确保在各种网络环境下可靠地传输数据，并避免发生IP层进一步对数据进行分片的情况。这有助于提高网络传输效率和可靠性。

如果同一台机器上，不同进程需要大量通信，选哪种方式

在同一台机器上，如果不同进程需要大量通信，可以选择以下几种方式：

  1. 进程间通信（Inter-Process Communication, IPC）机制：IPC是操作系统提供的用于不同进程之间通信的机制。常见的IPC方式包括管道（pipe）、信号（signal）、消息队列（message queue）、共享内存（shared memory）和套接字（socket）等。每种方式都有自己的优缺点，选择适合具体需求的IPC方式很重要。

  2. 共享内存（Shared Memory）：共享内存允许不同进程共享同一块内存区域，从而实现高效的数据交换。这种方式适用于需要频繁进行大量数据交换的场景。

  3. 消息队列（Message Queue）：消息队列允许进程之间通过发送和接收消息进行通信。它可以实现异步通信，提高系统的灵活性和可靠性。

  4. 套接字（Socket）通信：套接字是一种可用于不同主机间或同一主机上不同进程间通信的机制。它可以在网络环境下实现进程间通信，也可以在同一台机器上进行本地通信。

  5. Remote Procedure Call（远程过程调用，RPC）：RPC允许一个进程调用另一个进程（通常在不同机器上）的函数或过程，就像调用本地函数一样。这种方式适用于分布式系统中需要跨网络进行通信的场景。

选择哪种方式取决于通信的需求、性能要求、安全性等因素。通常来说，共享内存和消息队列适用于在同一台机器上进行进程间通信的场景，而套接字通信和RPC适用于跨网络进行通信的场景。

服务器性能调优方式 详解

服务器性能调优是确保服务器能够在高负载情况下稳定运行并提供良好性能的关键任务之一。下面详细介绍几种常见的服务器性能调优方式：

  1. 硬件升级：

    • CPU：升级到性能更高、核心更多的处理器，提高服务器的计算能力。
    • 内存：增加内存容量，减少内存交换和磁盘I/O，提高服务器的响应速度。
    • 存储：使用固态硬盘（SSD）替换传统机械硬盘（HDD），提高存储读写速度。
    • 网络适配器：升级到更高带宽的网络适配器，提高网络传输速度和吞吐量。

  2. 操作系统调优：

    • 内核参数优化：调整内核参数以适应服务器的性能需求，如调整TCP缓冲区大小、最大文件描述符数等。
    • 文件系统优化：选择合适的文件系统并进行相应的调优，以提高文件读写性能，如使用XFS或ext4文件系统。
    • IO调度器：选择适合服务器负载特征的IO调度器，如noop、deadline或者cfq。

  3. 应用程序优化：

    • 代码优化：对应用程序进行性能分析，找出性能瓶颈并进行优化，如减少不必要的计算、减少内存占用等。
    • 并发处理：使用多线程或多进程技术提高并发处理能力，如使用线程池或进程池。
    • 缓存优化：利用缓存技术减少对数据库或文件系统的访问次数，提高数据读取速度，如使用Redis或Memcached。

  4. 负载均衡和高可用性：

    • 负载均衡器：使用负载均衡器将请求分发到多台服务器上，提高服务器的整体性能和可用性。
    • 集群和复制：通过集群和复制技术提高服务的可用性，如数据库主从复制、分布式缓存等。

  5. 监控和调优周期：

    • 监控系统：使用监控系统实时监测服务器性能指标，及时发现问题并进行调优。
    • 定期优化：建立定期的性能优化计划，对服务器进行定期的性能调优和优化，以保持服务器的高性能状态。

  6. 安全性调优：

    • 安全策略：制定合适的安全策略，保护服务器免受恶意攻击和未经授权的访问。
    • 漏洞修补：定期更新操作系统和应用程序，修补已知的安全漏洞，提高服务器的安全性。

综上所述，服务器性能调优是一个综合考虑硬件、操作系统、应用程序和安全性等多方面因素的过程，需要根据具体情况采取相应的优化措施。

DDos 详解

DDoS（分布式拒绝服务攻击）是一种网络攻击，旨在通过向目标服务器发送大量请求，超出其处理能力范围，导致服务不可用或延迟。下面对DDoS进行详细解释：

工作原理：

  1. 招募僵尸网络：攻击者使用恶意软件感染大量设备，将它们组成一个庞大的僵尸网络（botnet）。
  2. 发动攻击：攻击者通过控制僵尸网络中的设备，向目标服务器发送大量请求。这些请求可能是HTTP请求、TCP连接请求、UDP数据包等。
  3. 超出服务器负载：目标服务器在短时间内接收到大量请求，超出其处理能力，导致服务不可用或延迟。
  4. 伪装攻击源：攻击者通常会伪装请求的源IP地址，使得难以追踪攻击源，增加攻击难度。

类型：

  1. Volumetric（容量型）：攻击者发送大量数据包，消耗目标服务器的网络带宽和系统资源。
  2. Protocol（协议型）：攻击者利用协议漏洞向目标服务器发送特定类型的请求，消耗服务器资源。
  3. Application Layer（应用层）：攻击者模拟合法用户向应用层发送请求，耗尽服务器的应用处理能力。

防御措施：

  1. 流量过滤和清洗：使用DDoS防火墙或专业的DDoS清洗服务，过滤掉恶意流量，确保合法流量到达服务器。
  2. 负载均衡：通过负载均衡器将流量分发到多台服务器上，提高整体服务的稳定性和可用性。
  3. IP黑名单和白名单：根据流量分析结果，及时更新IP黑名单，阻止恶意流量的访问。
  4. 故障自动化和弹性设计：建立自动化故障检测和恢复机制，使系统具备弹性，能够在遭受攻击后快速恢复正常运行。
  5. 网络监控和攻击检测：使用网络监控工具实时监测网络流量，及时发现异常流量并采取相应的防御措施。

法律和道德问题：

DDoS攻击是非法行为，违反了大多数国家的法律。攻击者可能面临起诉和刑事指控。此外，DDoS攻击可能导致严重的财务损失和声誉损害，影响攻击者的个人和组织的道德声誉。

感谢老板支持！敬礼(^^ゞ