前端面试必备 | 计算机网络篇（P1-16）

文章目录

1. 什么是HTTP？它的工作原理是什么？它的请求和响应内容是什么？
2. HTTP和HTTPS有什么区别？如何实现HTTPS？
3. 解释一下HTTP请求方法GET和POST的区别。
4. 什么是Cookie？它在计算机网络中的作用是什么？
5. 什么是Session？如何在前端实现基于Session的身份验证？
6. 对称加密和非对称加密是什么，如何使用？
7. 什么是TCP/IP协议？它在计算机网络中的作用是什么？
8. 解释一下DNS是什么，它的作用是什么？
9. 什么是RESTful API？它与传统的API有什么不同？
10. 说一下OSI七层模型?
11. TCP和UDP的区别是什么？
12. 解释一下浏览器缓存，它的优点和使用场景是什么？
13. 什么是CDN？它在前端性能优化中的作用是什么？
14. 说下TCP三次握手，四次挥手？
15. 浏览器输入网址后执行的过程？
16. 说说你对计算机网络模型的理解

1. 什么是HTTP？它的工作原理是什么？它的请求和响应内容是什么？

HTTP是超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol）的缩写，它是一种用于在Web上发送和接收超文本（如HTML）的应用层协议。

HTTP的工作原理是基于客户端-服务器模型。一般情况下，客户端是指用户使用的浏览器，服务器则是存储网站内容的远程主机。

下面是HTTP的基本工作流程：

1. 客户端发起HTTP请求：浏览器向服务器发送HTTP请求，包括请求的资源路径、请求方法（如GET、POST等）和其他可选的请求头字段（如Cookie、User-Agent等）。
2. 服务器处理请求：服务器接收到客户端请求后，根据请求的资源路径和方法进行处理，执行相应的逻辑操作。
3. 服务器返回HTTP响应：服务器生成HTTP响应，包括响应状态码（如200表示成功，404表示资源未找到等），响应头字段（如Content-Type、Content-Length等）和响应体（即请求的资源内容）。
4. 客户端处理响应：浏览器接收到服务器的HTTP响应后，根据响应内容进行相应的处理，如解析HTML、渲染页面等。

HTTP请求的内容包括请求行、请求头和请求体。

• 请求行包含请求方法、URL路径和HTTP协议版本。
• 请求头包含附加的信息，如请求的Host、User-Agent、Cookie等。
• 请求体则是一些需要在请求中携带的数据，例如在POST请求中传递的表单数据。

HTTP响应的内容包括响应行、响应头和响应体。响应行包含HTTP协议版本、响应状态码和相应的状态信息。响应头包含一些附加的信息，如响应的Content-Type、Content-Length等。响应体则是服务器返回的实际内容，如HTML文档、图片、视频等。

通过HTTP，客户端和服务器可以进行通信并交换超文本内容，实现了Web中的数据传输和交互。

2. HTTP和HTTPS有什么区别？如何实现HTTPS？

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）和HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure）是用于在客户端和服务器之间传输数据的协议，它们有以下区别：

1. 安全性：HTTP是明文传输协议，数据传输过程中不加密，因此存在安全风险。HTTPS通过使用SSL（Secure Sockets Layer）或TLS（Transport Layer Security）协议进行加密通信，确保数据在传输过程中的机密性和完整性，提供更高的安全性。

2. 端口号：HTTP使用默认端口80进行通信，而HTTPS使用默认端口443。

3. 证书验证：为了建立HTTPS连接，服务器需要使用SSL/TLS证书来验证其身份。客户端会验证该证书的有效性和可信度，确保与正确的服务器进行通信。这增加了对服务器身份的认证。

实现HTTPS的步骤如下：

1. 生成和获取证书：需要通过证书颁发机构（CA）购买或获取SSL/TLS证书。证书中包含公钥和相关信息。你可以自己生成自签名证书进行测试，但浏览器会警告访问者证书不受信任。

2. 配置服务器：服务器需要安装证书，并配置相应的加密套件和密码算法，在配置中指定使用HTTPS的端口号（通常是443）。

3. 开启HTTPS：在服务器的配置文件中启用HTTPS协议（如Apache的配置文件httpd.conf或Nginx的配置文件nginx.conf），设置SSL/TLS证书的路径和配置参数。

4. 重启服务器：在完成配置后，需要重启服务器以使更改生效。

实现HTTPS过程还涉及到数字证书的管理和维护，包括证书的更新和续期。此外，为了提供更高的安全性，可以配置HTTP到HTTPS的跳转，并实施其他安全措施，如HSTS（HTTP Strict Transport Security）。

请注意，HTTPS的实现可能略有不同，具体取决于你使用的服务器软件和配置方式。根据不同的服务提供商、服务器类型或工具，可以参考相关文档或指南来获取更详细的配置信息和步骤。

3. 解释一下HTTP请求方法GET和POST的区别。

HTTP请求方法GET和POST是两种常见的请求方法，它们在使用方式和作用上有一些区别。

1. GET请求：

   • GET方法用于从服务器获取资源，通常用于请求获取页面、图片、文档等内容。
   • GET请求的参数会附加在URL的查询字符串中，并以键值对的形式传递，例如：http://example.com/resource?key1=value1&key2=value2。
   • GET请求具有幂等性，即多次发送相同的GET请求，不应对服务器产生副作用，只是获取相同的响应。
   • GET请求参数的长度有限制，不适合传递大量数据。

2. POST请求：

   • POST方法用于向服务器提交数据，通常用于提交表单、上传文件等操作。
   • POST请求的参数会包含在请求体中，并以键值对的形式传递。参数不会直接暴露在URL中，因此相对于GET方法更安全。
   • POST请求可以传递大量数据，没有像GET方法的参数长度限制。
   • POST请求不具有幂等性，即多次发送相同的POST请求，可能对服务器产生副作用，例如重复提交订单。

总结：

• GET方法用于获取资源，参数附加在URL中，通常用于无副作用的读取操作。
• POST方法用于提交数据，参数包含在请求体中，通常用于有副作用的写入操作。
• GET方法适合获取少量数据，POST方法适合传递大量数据。
• GET请求可以被缓存和收藏，POST请求一般不会被缓存。

需要根据具体的场景和需求选择适合的请求方法。

4. 什么是Cookie？它在计算机网络中的作用是什么？

Cookie是计算机网络中的一种机制，用于在客户端和服务器之间存储和交换信息。它是由服务器发送给客户端的小型文本文件，在客户端的浏览器中存储，并在每次客户端向服务器发送请求时通过HTTP头部信息传递给服务器。

Cookie在计算机网络中的主要作用如下：

1. 会话管理：Cookie常用于跟踪用户会话。当用户通过浏览器与服务器进行交互时，服务器可以创建一个唯一的标识符（称为会话ID）并将其存储在Cookie中。随后，浏览器在后续的请求中将Cookie自动包含在HTTP头部中，使服务器能够识别用户并维护与其关联的会话状态，如登录状态、购物车内容等。

2. 状态保持：Cookie可以在客户端存储一些状态信息，在不同请求之间传递，以维持状态。例如，网站可以使用Cookie来记录用户的偏好设置或对用户进行个性化处理。

3. 跟踪和分析：通过将唯一标识符（如用户ID）存储在Cookie中，服务器可以追踪和分析用户的行为和访问模式。这对于统计分析和广告跟踪等方面是有用的。

4. 广告定向：许多广告平台使用Cookie来跟踪用户的兴趣和行为，并根据这些信息向用户推送相关的广告内容。

需要注意的是，Cookie是存储在客户端的文本文件，因此可以被篡改和删除。为了保护用户隐私和提高安全性，Web应用程序和浏览器都提供了对Cookie的一些控制和限制机制，如设置Cookie的有效期限、限制Cookie的访问范围、启用Secure标记来仅在HTTPS连接中传输Cookie等。

5. 什么是Session？如何在前端实现基于Session的身份验证？

在计算机网络中，Session（会话）是指客户端和服务器之间的一段交互时间。

它开始于客户端向服务器发送请求，并一直持续到服务器响应完成。 Session通常用于维护特定用户在一段时间内的状态和信息。

在前端实现基于Session的身份验证，通常的步骤如下：

1. 登录验证：用户通过提供用户名和密码进行登录。前端将用户输入的凭据发送到服务器，服务器进行验证，如果验证通过，则生成一个唯一的会话标识符（Session ID）。

2. 存储Session ID：服务器将生成的Session ID返回给前端，前端通常会将Session ID保存在Cookie中或使用其他方式存储，以便在后续的请求中发送给服务器。另外，还可以将Session ID存储在本地存储（如localStorage）或会话存储（如sessionStorage）中。

3. 身份验证：在后续的请求中，前端需要将Session ID包含在每个请求中，通常通过将其作为Cookie的值发送。服务器接收到请求后，会通过验证Session ID来识别用户，并判断用户是否已经通过登录验证。

4. 会话管理：服务器通过Session ID来获取与该用户关联的会话数据。会话数据可以存储在服务器的内存中、数据库中或缓存中，用于存储用户状态、权限信息等。服务器可以根据Session ID进行相关操作，如更新会话状态、获取用户信息等。

需要注意以下几点：

• 服务器端实现：在实现基于Session的身份验证时，还需要服务器端的支持。服务器需要在接收到请求时，解析Cookie中的Session ID，并对其进行验证和处理。

• 安全性考虑：为了增加安全性，建议使用HTTPS来传输Session ID，防止中间人攻击和信息篡改。此外，还需要适当设置Session的过期时间，并定期更新Session ID。

• 注销：为了注销Session和退出登录，需要在服务器端删除或失效Session数据，并在前端清除存储的Session ID。

• 安全漏洞：基于Session的身份验证需要处理一些常见的安全漏洞，如会话劫持和会话固定攻击。服务器端应采取适当的安全防护措施，如生成强大的Session ID、使用随机数种子、控制Cookie的安全标志等。

综上所述，基于Session的身份验证在前端通常涉及用户登录、Session ID的存储和传输，以及在后续请求中验证和管理会话数据。服务器端负责验证Session ID并提供相应的会话管理功能。

6. 对称加密和非对称加密是什么，如何使用？

对称加密和非对称加密是常见的加密算法，用于确保数据在传输或存储过程中的安全性。

1. 对称加密：

• 对称加密使用相同的密钥（称为秘密密钥）进行加密和解密。
• 加密和解密的过程都使用同一个密钥，因此速度较快。
• 常见的对称加密算法有DES、AES等。
• 使用对称加密时，发送方和接收方需要事先共享同一个密钥。

2. 非对称加密：

• 非对称加密使用一对密钥，分别称为公钥和私钥。
• 公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。
• 使用公钥加密的数据只能通过对应的私钥进行解密。
• 常见的非对称加密算法有RSA、ECC等。
• 使用非对称加密时，发送方发布其公钥给接收方，接收方使用公钥加密数据后发送给发送方，发送方再使用私钥解密数据。

使用对称加密和非对称加密的一般步骤：

1. 对称加密：
   • 选择适当的对称加密算法和密钥长度。
   • 生成密钥并共享给通信双方。
   • 发送方使用共享的密钥对数据进行加密。
   • 接收方使用共享的密钥对数据进行解密。

2. 非对称加密：
   • 接收方生成一对公钥和私钥。
   • 发送方获取接收方的公钥。
   • 发送方使用接收方的公钥对数据进行加密。
   • 接收方使用私钥对数据进行解密。

对称加密适用于传输速度要求高、密钥共享方便的场景；而非对称加密适用于传输安全性要求高、密钥共享困难的场景。通常的做法是，使用非对称加密来安全地传输对称加密中所使用的密钥，以确保传输过程的安全性。

7. 什么是TCP/IP协议？它在计算机网络中的作用是什么？

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是一组网络通信协议，用于在计算机网络上进行可靠的数据传输和通信。它是互联网的基础协议套件，支持网络间的数据传输和互联网上的通信。

TCP/IP协议由两个主要协议组成：

1. TCP（Transmission Control Protocol）：TCP提供可靠的、面向连接的数据传输。它的主要功能是分割和重组数据，确认数据的完整性和可靠性，以及处理数据包在网络上的顺序。TCP通过建立连接、数据分段、错误检测和重传等机制，确保数据在源和目标之间可靠地传输。TCP适用于需要可靠性和顺序交付的应用，如网页浏览、文件传输和电子邮件等。

2. IP（Internet Protocol）：IP是计算机网络中的主要协议，负责在网络上定位和传输数据包。它定义了数据包的格式、寻址方案和路由选择。IP协议的主要功能是将数据包从源主机路由到目标主机，实现网络的互联和跨网络通信。IP协议是无连接的，每个数据包独立处理，因此它的传输不保证数据包的可靠性、顺序和时延。

TCP/IP协议在计算机网络中扮演着重要的角色，具有以下作用：

1. 路由和数据传输：TCP/IP协议套件提供了路由和数据传输功能，使得数据包能够在不同的网络和主机之间进行传输。它支持将数据包从源地址路由到目标地址，并确保数据的可靠性和顺序。

2. IP地址和寻址：TCP/IP使用IP地址作为网络中主机的唯一标识符。IP地址用于标识主机的位置和网络归属，使得数据包能够准确路由到目标主机。IP地址还支持分级的寻址方式，提供了灵活的网络划分和子网管理能力。

3. 互联网标准：TCP/IP是互联网的基础协议套件，定义了互联网的基本通信协议和数据格式。它为互联网上的各种应用提供了统一的通信标准，使得不同计算机和操作系统之间能够进行交互和通信。