面试计算机网络八股文十问十答第十一期

面试计算机网络八股文十问十答第十一期

作者:程序员小白条,个人博客

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1)JWT Token 听过吗?

JWT(JSON Web Token)是一种开放标准(RFC 7519),定义了一种紧凑且独立的方式,用于在各方之间作为 JSON 对象安全地传输信息。它由三部分组成:头部(Header)、载荷(Payload)和签名(Signature)。JWT通常用于身份验证和授权,在用户登录成功后,服务器会生成一个JWT Token并发送给客户端,客户端在后续的请求中携带该Token来访问受保护的资源。

2)简单谈谈你对 DNS 的理解?

DNS(Domain Name System)是互联网中用于将域名映射到IP地址的分布式数据库系统。简单来说,DNS充当了互联网的“电话簿”,将人类可读的域名转换为计算机可识别的IP地址。当用户在浏览器中输入一个域名时,系统会向DNS服务器发出查询请求,DNS服务器返回相应的IP地址,浏览器通过这个IP地址找到目标服务器并获取网页内容。

3)简单谈谈你对 CDN 的理解?

CDN(Content Delivery Network)是分布式部署在全球各地的服务器网络,用于提供快速、高效地分发互联网内容给用户。CDN通过将内容缓存到离用户较近的服务器上,减少了用户请求的响应时间和网络拥塞,提高了网站的性能和稳定性。CDN通常用于加速静态资源(如图片、视频、脚本和样式表)的传输,以及保护网站免受恶意攻击和大规模访问的影响。

4)当你在浏览器输入一个域名回车后,会发生什么?

  1. 浏览器解析域名:浏览器首先会检查本地的DNS缓存(浏览器缓存或操作系统缓存),看是否已经解析过该域名。
  2. DNS查询:如果本地没有缓存或者缓存已过期,浏览器会向配置的DNS服务器发送DNS查询请求,查询该域名对应的IP地址。
  3. DNS服务器响应:DNS服务器收到查询请求后,会返回对应域名的IP地址给浏览器。
  4. 建立TCP连接:浏览器利用获取到的IP地址,通过TCP协议与目标服务器建立连接。
  5. 发送HTTP请求:浏览器向目标服务器发送HTTP请求,请求特定的资源(如网页、图片等)。
  6. 服务器处理请求:目标服务器收到请求后,会处理请求并返回HTTP响应。
  7. 浏览器渲染页面:浏览器接收到服务器返回的响应数据(通常是HTML、CSS、JavaScript等文件),根据解析到的内容渲染页面并展示给用户。

5)网络性能优化怎么做的?

网络性能优化包括多个方面的策略和技术,主要目的是提高网站加载速度、降低延迟、提升用户体验。以下是一些常见的网络性能优化方法:

  • 使用CDN:通过在全球范围内分布的CDN服务器,加速静态资源的加载,降低延迟。
  • 减少HTTP请求:合并和压缩CSS、JavaScript文件,减少页面中的HTTP请求次数。
  • 优化图片:使用适当大小和格式的图片,并利用CSS Sprites、Lazy Loading等技术减少图片对页面加载速度的影响。
  • 缓存策略:通过设置合理的缓存头信息(如Expires、Cache-Control),减少不必要的重复请求。
  • 异步加载资源:通过异步加载和延迟加载技术,优化页面加载顺序,提升用户首次交互的速度。
  • 使用压缩和Gzip:服务器端对资源进行压缩和Gzip处理,减小文件大小,加快传输速度。
  • 优化DNS解析:使用快速的DNS解析服务,并合理设置DNS缓存时间,减少解析时间。
  • 减少重定向:尽可能减少页面和资源的重定向,以减少额外的网络往返时间。

6)云计算与网络虚拟化

  • 云计算:云计算是通过互联网提供计算资源和服务的一种模式。它基于虚拟化技术,允许用户通过网络按需访问计算资源,如服务器、存储和应用程序,而无需自行购买和维护物理设备。云计算服务包括基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。
  • 网络虚拟化:网络虚拟化是将网络功能从传统的硬件设备中抽象出来,以软件方式实现,提供灵活性和可编程性。常见的网络虚拟化技术包括软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)。SDN通过将网络控制平面与数据转发平面分离,集中管理网络流量;NFV允许网络功能(如防火墙、路由器)以软件形式运行在通用硬件上,提高了网络服务的部署和管理效率。

7)数据传输与路由选择

数据传输是指通过网络传送数据的过程。在传输过程中,数据通过路由器和交换机等网络设备进行转发。路由选择则是指网络中决定数据包从源到目的地路径的过程。路由选择的算法有多种,常见的有静态路由和动态路由。静态路由是由网络管理员手动配置的路由信息,而动态路由则是通过路由协议(如OSPF、BGP)动态学习和选择最佳路径。

8)网络设备与拓扑

网络设备包括路由器、交换机、集线器、网桥等,它们在网络中起到不同的作用。路由器负责在不同网络之间转发数据包,交换机则在局域网内转发数据帧,集线器连接多个设备以实现数据广播,而网桥则连接两个局域网以实现数据帧的转发。

网络拓扑描述了这些设备在网络中的物理或逻辑连接方式。常见的网络拓扑包括星型拓扑、总线拓扑、环形拓扑、树状拓扑和网状拓扑,每种拓扑结构都有其适用的场景和优缺点。

9)网络层次结构

网络层次结构通常指的是计算机网络的分层模型,最常见的是TCP/IP参考模型或者OSI模型。这些模型将网络通信划分为多个层次,每个层次负责不同的功能,从物理传输到应用处理,确保网络通信的可靠性和有效性。

  • TCP/IP模型:由四个层次组成,包括物理层、数据链路层、网络层和传输层。每一层都有特定的协议和功能,例如IP协议在网络层负责数据包的路由选择。
  • OSI模型:由七个层次组成,包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。OSI模型更详细地定义了每个层次的功能和协议。

10)网络性能优化

网络性能优化是通过一系列策略和技术,提高网络服务的响应速度、可用性和效率。一些关键的网络性能优化方法包括:

  • 使用CDN:通过分布式的CDN网络,加速静态资源的访问速度,减少网络延迟。
  • 减少HTTP请求:通过合并和压缩文件,减少页面加载时的HTTP请求数量。
  • 优化图片和资源:选择适当的图片格式和大小,使用CSS Sprites或图像压缩技术减少资源文件的大小。
  • 缓存策略:通过设置适当的缓存头信息,减少重复请求,提高网页加载速度。
  • 异步加载和延迟加载:通过异步加载JavaScript和延迟加载图片等技术,优化页面加载顺序,提升用户体验。
  • 压缩和Gzip:服务器端对传输的数据进行压缩处理,减小文件大小,加快数据传输速度。
  • DNS优化:使用高效的DNS解析服务,并优化DNS缓存策略,减少DNS查询时间。

这些方法结合使用,能够有效提升网站和应用程序的整体性能,优化用户体验并降低运营成本。

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