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Netty面试题1

news 2025/9/16 3:59:28

计算机网络模型

OSI采用了分层的结构化技术，共分七层， 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层 。

Open System
Interconnect 简称OSI，是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型，为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。

OSI模型比较复杂且学术化，所以我们实际使用的TCP/IP模型，共分4层， 链路层、网络层、传输层、应用层 。

两个模型之间的对应关系如图所示：

物理层：物理层是OSI模型的第一层，它定义了在网络上传输比特流的方式。物理层的主要任务是将数字数据转换为模拟信号，以便在网络上进行传输。
数据链路层：数据链路层是OSI模型的第二层，它定义了如何在网络上传输数据包。数据链路层的主要任务是将数据分成帧（Frame），并在物理层上传输。
网络层：网络层是OSI模型的第三层，它定义了如何在不同的网络之间传输数据。网络层的主要任务是路由（Routing），即确定最佳的路径将数据从源节点传输到目标节点。
传输层：传输层是OSI模型的第四层，它定义了数据传输的端到端可靠性和流量控制。传输层的主要任务是将数据分成数据段（Segment），并在网络上进行传输。
会话层：会话层是OSI模型的第五层，它定义了如何在通信双方之间建立、管理和终止会话（Session）。会话层的主要任务是管理会话层协议（例如，连接建立和断开、同步和恢复等）。
表示层：表示层是OSI模型的第六层，它定义了如何将数据表示为应用程序可以处理的格式。表示层的主要任务是将数据进行编码、解码和加密。
应用层：应用层是OSI模型的第七层，它定义了不同应用程序之间的交互方式。应用层的主要任务是提供各种服务，例如文件传输、电子邮件和远程登录等。

各协议的解释

TCP：传输控制协议（TCP）是一种面向连接的协议，它在发送数据之前先建立一个连接。TCP确保数据在网络上正确地传输，确保数据的可靠性和完整性，它还能够控制数据的流量和拥塞。TCP是应用广泛的协议之一，用于电子邮件、网页浏览和文件传输等应用中。
UDP：用户数据报协议（UDP）是一种无连接的协议，它不需要在发送数据之前建立连接。UDP不保证数据的可靠性或完整性，但它更快速、更简单，适用于对数据传输延迟较为敏感的应用程序。UDP常用于音视频传输、在线游戏等实时性较高的应用中。

总的来说，TCP适用于那些需要确保数据可靠性和完整性的应用，而UDP适用于那些需要快速数据传输和实时性的应用。

IP：Internet Protocol (IP)是一种协议，用于在计算机网络上传输数据包。它是一种无连接协议，意味着在发送数据之前不会建立连接。IP协议负责数据的传输和路由，以确保数据正确地从源主机传输到目标主机。
ICMP：Internet控制消息协议（ICMP）是一种协议，用于在IP网络上传输控制消息。它通常用于诊断网络问题，如测试主机是否可达、测量网络延迟和带宽等。
RIP：路由信息协议（RIP）是一种用于动态路由的协议。它通过广播路由信息来使网络中的路由器了解网络拓扑结构，并计算出最佳路由。RIP通常用于小型网络。
OSPF：开放最短路径优先（OSPF）是一种基于链路状态的路由协议，用于大型企业网络中的动态路由。它使用Dijkstra算法来计算最短路径，并通过交换链路状态信息来建立拓扑图。
BGP：边界网关协议（BGP）是一种用于互联网中的路由协议。它是一种路径向量协议，用于在AS之间选择最佳路径。BGP的主要作用是确保互联网上的路由器能够相互通信，并在网络出现问题时快速恢复。
IGMP：Internet组管理协议（IGMP）是一种协议，用于在多播网络中管理组成员。它允许主机加入或离开多播组，并在网络中通知路由器有多少主机加入或离开多播组。
SLIP：串行线路互联协议（SLIP）是一种早期的协议，用于在串行线路上传输IP数据包。它已被PPP所取代，因为SLIP具有固定的IP地址、缺乏安全性和完整性检查等问题。
CSLIP：压缩串行线路互联协议（CSLIP）是一种改进的SLIP协议，它使用压缩技术减少了IP数据包在串行线路上的传输负载，提高了传输速度。
PPP：点对点协议（PPP）是一种面向连接的协议，用于在两个计算机之间传输数据。它支持多种协议，如IP、IPX、NetBIOS等，并提供身份验证、加密和压缩等功能。
ARP：地址解析协议（ARP）是一种协议，用于将IP地址映射到MAC地址。ARP通过广播消息来查找目标MAC地址，并在ARP缓存中保存映射关系，以提高网络效率。
RARP：反向地址解析协议（RARP）是一种协议，用于将MAC地址映射到IP地址。RARP通过广播消息来查找目标IP地址，并在RARP服务器中保存映射关系，以提供动态IP地址分配。
MTU：最大传输单元（MTU）是指在一个网络通信链路上最大允许的数据包大小。MTU取决于链路类型，如以太网、无线网络等，通常是固定的。如果数据包的大小超过MTU，则需要进行分片和重新组装。

总的来说，SLIP和CSLIP已经过时，PPP是常用的点对点协议，ARP和RARP用于地址映射，MTU则决定了一个网络通信链路上最大允许的数据包大小。

ISO 2110：这可能是指ISO 2110标准，它定义了一种通用的网络协议体系结构。该标准定义了七层协议栈（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层），每层都有特定的功能和协议。
IEEE 802：这是一个系列的协议，由IEEE（电气和电子工程师协会）定义。该系列包括多个标准，如IEEE 802.3（以太网）、IEEE 802.11（Wi-Fi）和IEEE 802.15（蓝牙）等。每个标准定义了特定类型的网络，包括局域网、无线局域网和个人区域网络等。
IEEE 802.2：这是IEEE 802系列中的一个子协议，也称为逻辑链路控制（LLC）协议。该协议定义了一种标准化的数据链路层协议，为高层协议提供了一个统一的接口。它在IEEE 802网络中广泛使用，包括以太网、令牌环网和无线局域网等。

总的来说，ISO 2110定义了一种通用的协议体系结构，IEEE 802系列定义了各种类型的网络标准，IEEE 802.2是IEEE 802系列中的一个子协议，为高层协议提供了一个统一的接口。

说一下TCP三次握手，为什么需要三次，不是四次或两次？

TCP 提供面向有连接的通信传输。面向有连接是指在数据通信开始之前先做好两端之间的准备工作。

所谓三次握手是指建立一个 TCP 连接时需要客户端和服务器端总共发送三个包以确认连接的建立。在socket编程中，这一过程由客户端执行connect来触发。

为什么TCP握手需要三次?

TCP是可靠的传输控制协议，而三次握手是保证数据可靠传输又能提高传输效率的最小次数。

为了实现可靠数据传输， TCP协议的通信双方，都必须维护一个序列号，以标识发送出去的数据包中，哪些是已经被对方收到的。

举例说明：发送方在发送数据包（假设大小为 10 byte）时，同时送上一个序号( 假设为 500)，那么接收方收到这个数据包以后，就可以回复一个确认号（510 = 500 + 10）告诉发送方 “我已经收到了你的数据包，你可以发送下一个数据包，序号从 511 开始” 。

三次握手的过程即是通信双方相互告知序列号起始值，并确认对方已经收到了序列号起始值的必经步骤。

如果只是两次握手，至多只有连接发起方的起始序列号能被确认，另一方选择的序列号则得不到确认。

至于为什么不是四次，很明显，三次握手后，通信的双方都已经知道了对方序列号起始值，也确认了对方知道自己序列号起始值，第四次握手已经毫无必要了。

TCP的三次握手的漏洞-SYN洪泛攻击

但是在TCP三次握手中是有一个缺陷的，就是如果我们利用三次握手的缺陷进行攻击。这个攻击就是SYN洪泛攻击。三次握手中有一个第二次握手，服务端向客户端应答请求，应答请求是需要客户端IP的，攻击者就伪造这个IP，往服务器端狂发送第一次握手的内容，当然第一次握手中的客户端IP地址是伪造的，从而服务端忙于进行第二次握手但是第二次握手当然没有结果，所以导致服务器端被拖累，死机。

当然我们的生活中也有可能有这种例子，一个家境一般的IT男去表白他的女神被拒绝了，理由是他家里没矿，IT男为了报复，采用了洪泛攻击，他请了很多人伪装成有钱人去表白那位追求矿的女神，让女生每次想交往时发现表白的人不见了同时还联系不上了。

面对这种攻击，有以下的解决方案，最好的方案是防火墙。

无效连接监视释放

这种方法不停监视所有的连接，包括三次握手的，还有握手一次的，反正是所有的，当达到一定(与)阈值时拆除这些连接，从而释放系统资源。这种方法对于所有的连接一视同仁，不管是正常的还是攻击的，所以这种方式不推荐。

延缓TCB分配方法

一般的做完第一次握手之后，服务器就需要为该请求分配一个TCB（连接控制资源），通常这个资源需要200多个字节。延迟TCB的分配，当正常连接建立起来后再分配TCB则可以有效地减轻服务器资源的消耗。

使用防火墙

防火墙在确认了连接的有效性后，才向内部的服务器（Listener）发起SYN请求，

说一说TCP四次挥手，为什么是四次？

四次挥手即终止TCP连接，就是指断开一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。在socket编程中，这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发。

由于TCP连接是全双工的，因此，每个方向都必须要单独进行关闭，这一原则是当甲方完成数据发送任务后，发送一个FIN给乙方来终止这一方向的连接，乙方收到一个FIN只是意味着不会再收到甲方数据了，但是乙方依然可以给甲方发送数据，直到这乙方也发送了FIN给甲方。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方则执行被动关闭。

为什么TCP的挥手需要四次？

TCP是全双工的连接，必须两端同时关闭连接，连接才算真正关闭。

如果一方已经准备关闭写，但是它还可以读另一方发送的数据。发送给FIN结束报文给对方，对方收到后，回复ACK报文。当这方也已经写完了准备关闭，发送FIN报文，对方回复ACK。两端都关闭，TCP连接正常关闭。

说一说你对IO的理解，什么是BIO，BIO阻塞在哪里？

见流程图

BIO阻塞是发生在操作系统上

说一说你对NIO的理解，NIO的优势点？