2021 年高频前端面试题汇总之计算机网络篇

2024-01-06 07:17:49

前言

计算机网络是计算机科学的一个重要分支，也是互联网的基础。计算机网络面试题是前端面试中经常出现的一类题目，考察的是求职者对计算机网络基础知识的掌握程度。

本文是前端面试题汇总之计算机网络篇，内容涵盖计算机网络基础知识、OSI七层模型、HTTP协议、TCP协议、UDP协议、DNS协议、DHCP协议、ARP协议和NAT协议等。本文长期更新，欢迎收藏、点赞！

计算机网络基础知识

计算机网络是指将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统通过通信线路连接起来，并由一套共同遵守的通信协议来实现数据交换和资源共享的系统。

计算机网络可以分为局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。局域网是覆盖有限区域的计算机网络，通常局限在一个建筑物或校园内。广域网是覆盖更大范围的计算机网络，可以跨越城市、国家甚至全球。互联网是最大的广域网，它由许多不同的网络互联而成，覆盖了全球。

计算机网络的组成主要包括以下几个方面：

计算机: 计算机是网络中的主要设备，它负责数据的处理和传输。
网络接口卡(NIC): 网络接口卡是计算机与网络的连接设备，它负责数据的收发。
通信线路: 通信线路是计算机网络中的传输介质，它负责数据的传输。
网络协议: 网络协议是计算机网络中计算机之间通信的规则，它规定了数据如何在网络中传输。

OSI七层模型

OSI七层模型是国际标准化组织(ISO)制定的一个计算机网络模型，它将计算机网络分为七层，每一层都有自己特定的功能。OSI七层模型从下到上依次为：

物理层: 物理层是计算机网络的最低层，它负责数据的传输。物理层使用各种传输介质来传输数据，如双绞线、光纤、无线电波等。
数据链路层: 数据链路层是计算机网络的第二层，它负责在物理层的基础上提供可靠的数据传输。数据链路层使用各种协议来实现数据传输，如以太网协议、令牌环协议等。
网络层: 网络层是计算机网络的第三层，它负责在不同网络之间进行数据传输。网络层使用各种协议来实现数据传输，如IP协议、ICMP协议等。
传输层: 传输层是计算机网络的第四层，它负责在计算机之间提供可靠的数据传输。传输层使用各种协议来实现数据传输，如TCP协议、UDP协议等。
会话层: 会话层是计算机网络的第五层，它负责在计算机之间建立和维护会话。会话层使用各种协议来实现会话，如NetBIOS协议、RPC协议等。
表示层: 表示层是计算机网络的第六层，它负责将数据转换为网络能够传输的形式。表示层使用各种协议来实现数据的转换，如ASCII协议、EBCDIC协议等。
应用层: 应用层是计算机网络的最高层，它负责为用户提供各种应用程序。应用层使用各种协议来实现应用程序，如HTTP协议、FTP协议等。

HTTP协议

HTTP协议是超文本传输协议，它是互联网上使用最广泛的协议之一。HTTP协议是一种请求-响应协议，客户端向服务器发送请求，服务器向客户端发送响应。HTTP协议使用TCP协议作为传输协议。

HTTP协议的基本结构如下：

请求行
请求头
空行
请求体

请求行包含请求的方法、请求的资源路径和HTTP协议的版本。请求头包含各种请求信息，如请求的语言、请求的编码方式等。请求体包含请求的数据。

响应行包含响应的状态码、响应的和HTTP协议的版本。响应头包含各种响应信息，如响应的语言、响应的编码方式等。响应体包含响应的数据。

TCP协议

TCP协议是传输控制协议，它是互联网上使用最广泛的传输协议之一。TCP协议是一种面向连接的协议，在数据传输前，客户端和服务器需要先建立连接，数据传输结束后，客户端和服务器需要断开连接。TCP协议使用滑动窗口机制来控制数据传输的速率。

TCP协议的基本结构如下：

源端口
目的端口
序号
确认号
标志位
窗口大小
校验和
紧急指针
选项
数据

源端口和目的端口用于标识客户端和服务器的端口号。序号和确认号用于保证数据的可靠传输。标志位用于控制数据传输的流程。窗口大小用于控制数据传输的速率。校验和用于检查数据的正确性。紧急指针用于发送紧急数据。选项用于扩展TCP协议的功能。数据包含要传输的数据。

UDP协议

UDP协议是用户数据报协议，它是互联网上使用最广泛的传输协议之一。UDP协议是一种无连接的协议，客户端和服务器之间不需要建立连接，就可以直接进行数据传输。UDP协议使用端口号来标识客户端和服务器的应用程序。

UDP协议的基本结构如下：

源端口
目的端口
长度
校验和
数据

源端口和目的端口用于标识客户端和服务器的端口号。长度表示UDP报文段的长度。校验和用于检查数据的正确性。数据包含要传输的数据。

DNS协议

DNS协议是域名系统协议，它是一种将域名解析为IP地址的协议。DNS协议使用分布式数据库来存储域名和IP地址的对应关系。当客户端需要将域名解析为IP地址时，它会向DNS服务器发送请求，DNS服务器会返回域名的IP地址。

DNS协议的基本结构如下：

查询部分
回答部分
授权部分
附加部分

查询部分包含要查询的域名。回答部分包含域名的IP地址。授权部分包含授权服务器的名称。附加部分包含其他与域名相关的信息。

DHCP协议

DHCP协议是动态主机配置协议，它是一种为计算机分配IP地址、子网掩码、网关地址和DNS服务器地址的协议。DHCP协议使用客户端-服务器模式，客户端向DHCP服务器发送请求，DHCP服务器向客户端分配IP地址等信息。

DHCP协议的基本结构如下：

Discover
Offer
Request
Acknowledge

Discover是客户端向DHCP服务器发送的请求，请求DHCP服务器分配IP地址等信息。Offer是DHCP服务器向客户端发送的回复，回复中包含DHCP服务器分配的IP地址等信息。Request是客户端向DHCP服务器发送的请求，请求DHCP服务器确认分配的IP地址等信息。Acknowledge是DHCP服务器向客户端发送的回复，回复中包含确认分配的IP地址等信息。

ARP协议

ARP协议是地址解析协议，它是一种将IP地址解析为MAC地址的协议。ARP协议使用广播的方式来解析IP地址。当客户端需要将IP地址解析为MAC地址时，它会向网络中的所有计算机发送ARP请求，收到ARP请求的计算机会回复自己的IP地址和MAC地址。

ARP协议的基本结构如下：

硬件类型
协议类型
硬件地址长度
协议地址长度
操作码
发送方硬件地址
发送方协议地址
目标硬件地址
目标协议地址

硬件类型表示要解析的硬件地址的类型。协议类型表示要解析的协议地址的类型。硬件地址长度表示要解析的硬件地址的长度。协议地址长度表示要解析的协议地址的长度。操作码表示ARP请求或ARP回复。发送方硬件地址表示发送ARP请求或ARP回复的计算机的硬件地址。发送方协议地址表示发送ARP请求或ARP回复的计算机的协议地址。目标硬件地址表示要解析的计算机的硬件地址。目标协议地址表示要解析的计算机的协议地址。