計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1. 什么是TCP擁塞控制？它的目的是什么？

TCP擁塞控制是一種機(jī)制，用于在網(wǎng)絡(luò)中控制數(shù)據(jù)流量，以避免網(wǎng)絡(luò)擁塞。

它的目的是確保網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能夠以合理的速率處理數(shù)據(jù)，從而提高網(wǎng)絡(luò)的性能和穩(wěn)定性。

2. TCP的握手過程是什么？請解釋每個(gè)步驟的目的。

• TCP的握手過程是建立TCP連接的過程，包括以下步驟：

3. 客戶端發(fā)送SYN（同步）包，將初始序列號隨機(jī)生成，并設(shè)置SYN標(biāo)志位為1。

4. 服務(wù)器接收到SYN包后，發(fā)送ACK（確認(rèn)）包作為響應(yīng)，將確認(rèn)序列號設(shè)置為客戶端的初始序列號加1，并設(shè)置ACK標(biāo)志位為1，同時(shí)發(fā)送自己的SYN包，將初始序列號隨機(jī)生成。

5. 客戶端接收到服務(wù)器的ACK包和SYN包后，發(fā)送ACK包作為響應(yīng)，將確認(rèn)序列號設(shè)置為服務(wù)器的初始序列號加1，并設(shè)置ACK標(biāo)志位為1。

6. TCP的揮手過程是什么？請解釋每個(gè)步驟的目的?

• 揮手過程的目的是安全地關(guān)閉TCP連接，確保雙方都完成了數(shù)據(jù)的傳輸，并釋放連接所占用的資源。

• TCP的揮手過程是關(guān)閉TCP連接的過程，包括以下步驟：

7. 第一步：一方發(fā)送FIN（結(jié)束）包，表示不再發(fā)送數(shù)據(jù)，但仍可以接收數(shù)據(jù)。

8. 第二步：另一方接收到FIN包后，發(fā)送ACK包作為響應(yīng)，確認(rèn)收到FIN包。

9. 第三步：另一方發(fā)送自己的FIN包，表示同意關(guān)閉連接。

10. 第四步：一方接收到FIN包后，發(fā)送ACK包作為響應(yīng)，確認(rèn)收到FIN包。

11. TCP如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定有序的數(shù)據(jù)傳輸？

• TCP通過以下機(jī)制實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定有序的數(shù)據(jù)傳輸：

• 序列號和確認(rèn)應(yīng)答：每個(gè)TCP報(bào)文段都有一個(gè)序列號，用于標(biāo)識報(bào)文段中的數(shù)據(jù)。接收方通過發(fā)送確認(rèn)應(yīng)答（ACK）報(bào)文段來確認(rèn)已收到的數(shù)據(jù)。

• 超時(shí)重傳：發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)后會啟動一個(gè)定時(shí)器，如果在一定時(shí)間內(nèi)未收到確認(rèn)應(yīng)答，就會重新發(fā)送數(shù)據(jù)。

• 滑動窗口：TCP使用滑動窗口機(jī)制來控制發(fā)送方和接收方之間的數(shù)據(jù)流量?；瑒哟翱诖笮Q定了發(fā)送方可以發(fā)送的數(shù)據(jù)量，接收方通過確認(rèn)應(yīng)答來告知發(fā)送方窗口的大小。

• 流量控制：TCP使用流量控制機(jī)制來確保發(fā)送方不會發(fā)送過多的數(shù)據(jù)，超出接收方的處理能力。接收方通過發(fā)送窗口大小來告知發(fā)送方可以接收的數(shù)據(jù)量。

12. 什么是OSI模型？請簡要介紹每個(gè)層級的功能。

• OSI（Open Systems Interconnection）模型是一個(gè)用于理解和描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能的參考模型。它由七個(gè)層級組成：

• 物理層（Physical Layer）：負(fù)責(zé)傳輸比特流，定義物理介質(zhì)和電信號規(guī)范。

• 數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）：提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸，通過幀進(jìn)行數(shù)據(jù)分組和錯(cuò)誤檢測。

• 網(wǎng)絡(luò)層（Network Layer）：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的通信。

• 傳輸層（Transport Layer）：提供端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸，通過端口號和協(xié)議實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的通信。

• 會話層（Session Layer）：管理不同應(yīng)用程序之間的會話和連接。

• 表示層（Presentation Layer）：處理數(shù)據(jù)的表示和轉(zhuǎn)換，確保不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)格式兼容性。

• 應(yīng)用層（Application Layer）：提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用程序之間的接口，包括HTTP、FTP、SMTP等。

13. TCP和UDP的區(qū)別是什么？它們適用于哪些應(yīng)用場景？

• TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）是兩種常見的傳輸層協(xié)議，它們有以下區(qū)別：

• 連接性：TCP是面向連接的協(xié)議，通過三次握手建立可靠的連接，而UDP是無連接的協(xié)議，不需要建立連接。

• 可靠性：TCP提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸，通過序列號、確認(rèn)應(yīng)答和重傳機(jī)制來確保數(shù)據(jù)的可靠性，而UDP不提供可靠性保證。

• 有序性：TCP保證數(shù)據(jù)的有序性，通過序列號和確認(rèn)應(yīng)答來保證數(shù)據(jù)包的順序，而UDP不保證數(shù)據(jù)的有序性。

• 擁塞控制：TCP具有擁塞控制機(jī)制，通過動態(tài)調(diào)整發(fā)送速率來避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，而UDP沒有擁塞控制機(jī)制。

• 適用場景：TCP適用于對數(shù)據(jù)可靠性要求較高的應(yīng)用場景，如文件傳輸、網(wǎng)頁瀏覽等；UDP適用于對實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場景，如音視頻傳輸、實(shí)時(shí)游戲等。

14. 什么是HTTP協(xié)議？它的工作原理是什么？

• HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是一種用于在Web上傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用層協(xié)議。它的工作原理如下：

• 客戶端發(fā)起請求：客戶端發(fā)送HTTP請求到服務(wù)器，請求包括請求方法（如GET、POST）、URL、請求頭和請求體等。

• 服務(wù)器響應(yīng)請求：服務(wù)器接收到請求后，根據(jù)請求的URL和方法進(jìn)行處理，并生成HTTP響應(yīng)。

• 數(shù)據(jù)傳輸：服務(wù)器將生成的HTTP響應(yīng)發(fā)送回客戶端，響應(yīng)包括響應(yīng)狀態(tài)碼、響應(yīng)頭和響應(yīng)體等。

• 連接管理：HTTP協(xié)議使用TCP作為傳輸協(xié)議，通過建立和管理TCP連接來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

• 無狀態(tài)性：HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的，即服務(wù)器不會保留客戶端的狀態(tài)信息。每個(gè)請求都是獨(dú)立的，服務(wù)器不會記住之前的請求。

15. 什么是IP地址？IPv4和IPv6有什么區(qū)別？

• IP地址（Internet Protocol Address）是用于在網(wǎng)絡(luò)中唯一標(biāo)識設(shè)備的數(shù)字標(biāo)識。IPv4和IPv6是兩個(gè)常見的IP地址版本，它們有以下區(qū)別：

• IPv4：IPv4使用32位地址，通常表示為四個(gè)十進(jìn)制數(shù)，每個(gè)數(shù)范圍從0到255，如192.168.0.1。IPv4地址空間有限，約有42億個(gè)可用地址。

• IPv6：IPv6使用128位地址，通常表示為八組十六進(jìn)制數(shù)，每組數(shù)范圍從0到FFFF，如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。IPv6地址空間巨大，約有340萬億億億億個(gè)可用地址

16. 什么是TCP三次握手？它的目的是什么？

• TCP三次握手的目的是確保客戶端和服務(wù)器都能夠正常收發(fā)數(shù)據(jù)，并同步雙方的初始序列號。通過這個(gè)過程，雙方確認(rèn)彼此的可達(dá)性和準(zhǔn)備好進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

• TCP三次握手是建立TCP連接的過程，包括以下步驟：

17. 客戶端發(fā)送SYN（同步）包，將初始序列號隨機(jī)生成，并設(shè)置SYN標(biāo)志位為1。

18. 服務(wù)器接收到SYN包后，發(fā)送ACK（確認(rèn)）包作為響應(yīng)，將確認(rèn)序列號設(shè)置為客戶端的初始序列號加1，并設(shè)置ACK標(biāo)志位為1，同時(shí)發(fā)送自己的SYN包，將初始序列號隨機(jī)生成。

19. 客戶端接收到服務(wù)器的ACK包和SYN包后，發(fā)送ACK包作為響應(yīng)，將確認(rèn)序列號設(shè)置為服務(wù)器的初始序列號加1，并設(shè)置ACK標(biāo)志位為1。

20. 什么是UDP協(xié)議？它的特點(diǎn)是什么？適用于哪些應(yīng)用場景？

• UDP（User Datagram Protocol）是一種無連接的傳輸層協(xié)議，它具有以下特點(diǎn)：

• 無連接性：UDP不需要建立連接，直接發(fā)送數(shù)據(jù)包，不保證數(shù)據(jù)的可靠性和順序性。

• 簡單性：UDP的頭部開銷較小，傳輸效率高，適用于實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場景。

• 無擁塞控制：UDP不具備擁塞控制機(jī)制，發(fā)送方會以固定的速率發(fā)送數(shù)據(jù)，不會根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況進(jìn)行調(diào)整。

• 適用場景：UDP適用于對實(shí)時(shí)性要求較高、數(shù)據(jù)丟失可接受的應(yīng)用場景，如音視頻傳輸、實(shí)時(shí)游戲、DNS查詢等。

操作系統(tǒng)

1. 什么是進(jìn)程和線程？它們之間有什么區(qū)別？

進(jìn)程是正在執(zhí)行的程序的實(shí)例，具有獨(dú)立的內(nèi)存空間和系統(tǒng)資源。

線程是進(jìn)程內(nèi)的執(zhí)行單元，共享進(jìn)程的內(nèi)存空間和資源。

區(qū)別在于進(jìn)程是獨(dú)立的執(zhí)行實(shí)體，而線程是進(jìn)程內(nèi)的執(zhí)行流。

2. 什么是死鎖？死鎖的條件是什么？

• 死鎖是指兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)程無限期地等待對方持有的資源，導(dǎo)致系統(tǒng)無法繼續(xù)執(zhí)行。

• 死鎖發(fā)生的條件包括互斥、占有和等待、不可搶占和循環(huán)等待。

3. 什么是虛擬內(nèi)存？它的作用是什么？

• 虛擬內(nèi)存是一種操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理技術(shù)，將物理內(nèi)存和磁盤空間結(jié)合起來，為每個(gè)進(jìn)程提供一個(gè)獨(dú)立的地址空間。

• 它的作用包括擴(kuò)展可用內(nèi)存空間、實(shí)現(xiàn)內(nèi)存保護(hù)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的隔離。

4. 什么是Linux文件系統(tǒng)？常見的Linux文件系統(tǒng)有哪些？

• Linux文件系統(tǒng)是用于組織和管理文件和目錄的一種結(jié)構(gòu)。常見的Linux文件系統(tǒng)包括：

• ext4：是Linux最常用的文件系統(tǒng)，具有較高的性能和可靠性。

• ext3：是ext4的前身，也是一種常見的Linux文件系統(tǒng)。

• XFS：是一種高性能的日志文件系統(tǒng)，適用于大型文件和高并發(fā)訪問。

• Btrfs：是一種先進(jìn)的復(fù)制文件系統(tǒng)，具有快照、壓縮和校驗(yàn)等功能。

• ZFS：是一種先進(jìn)的文件系統(tǒng)，具有高級的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)完整性保護(hù)功能。

5. 什么是Linux進(jìn)程？如何查看和管理Linux進(jìn)程？

• Linux進(jìn)程是正在運(yùn)行的程序的實(shí)例?？梢允褂靡韵旅顏聿榭春凸芾鞮inux進(jìn)程：

• ps命令：用于查看當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程列表。例如，"ps aux"可以顯示所有進(jìn)程的詳細(xì)信息。

• top命令：實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)中運(yùn)行的進(jìn)程和系統(tǒng)資源的使用情況。

• kill命令：用于終止指定進(jìn)程?？梢允褂眠M(jìn)程ID（PID）或進(jìn)程名來指定要終止的進(jìn)程。

• nice和renice命令：用于調(diào)整進(jìn)程的優(yōu)先級。

• nohup命令：用于在后臺運(yùn)行進(jìn)程，并將其與終端分離，即使終端關(guān)閉，進(jìn)程仍然運(yùn)行。

6. 什么是Linux管道（Pipeline）？如何使用管道連接命令？

• Linux管道是一種將一個(gè)命令的輸出作為另一個(gè)命令的輸入的機(jī)制。

• 可以使用豎線符號（|）將多個(gè)命令連接起來。例如，command1 | command2將command1的輸出作為command2的輸入。

• 管道的作用是實(shí)現(xiàn)命令之間的數(shù)據(jù)傳遞和處理，可以將多個(gè)簡單的命令組合起來完成復(fù)雜的任務(wù)。

7. 什么是Linux軟鏈接和硬鏈接？它們之間有什么區(qū)別？

• Linux軟鏈接和硬鏈接是兩種不同類型的文件鏈接方式。

• 軟鏈接：軟鏈接是一個(gè)指向目標(biāo)文件或目錄的快捷方式，類似于Windows中的快捷方式。軟鏈接可以跨文件系統(tǒng)，并且可以鏈接到目錄。刪除原始文件不會影響軟鏈接，但刪除軟鏈接會導(dǎo)致無法訪問目標(biāo)文件。

• 硬鏈接：硬鏈接是一個(gè)指向目標(biāo)文件的直接鏈接，它們共享相同的inode和數(shù)據(jù)塊。硬鏈接只能鏈接到同一文件系統(tǒng)中的文件，并且不能鏈接到目錄。刪除原始文件不會影響硬鏈接，因?yàn)樗鼈児蚕硐嗤膇node，只有當(dāng)所有鏈接都被刪除時(shí)，才會釋放文件的存儲空間。

8. 什么是Linux進(jìn)程間通信（IPC）？常見的IPC機(jī)制有哪些？

• Linux進(jìn)程間通信（IPC）是指不同進(jìn)程之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通信的機(jī)制。常見的IPC機(jī)制包括：

• 管道（Pipe）：用于在父子進(jìn)程或兄弟進(jìn)程之間進(jìn)行單向通信。

• 命名管道（Named Pipe）：類似于管道，但可以在不相關(guān)的進(jìn)程之間進(jìn)行通信。

• 信號（Signal）：用于在進(jìn)程之間傳遞簡單的消息和通知。

• 共享內(nèi)存（Shared Memory）：允許多個(gè)進(jìn)程共享同一塊內(nèi)存區(qū)域，用于高效地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

• 信號量（Semaphore）：用于進(jìn)程之間的同步和互斥，控制對共享資源的訪問。

• 消息隊(duì)列（Message Queue）：用于在進(jìn)程之間傳遞復(fù)雜的消息和數(shù)據(jù)塊。

• 套接字（Socket）：用于在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行進(jìn)程間通信，包括TCP和UDP通信。

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「 程序員升級打怪之旅」，作者「 王中陽Go」，可以通過以下二維碼關(guān)注。

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