# 2021最新版TCP，UDP，Socket，Http的网络编程面试题 ## 目录 1. [TCP协议相关面试题](#tcp协议相关面试题) 2. [UDP协议相关面试题](#udp协议相关面试题) 3. [Socket编程面试题](#socket编程面试题) 4. [HTTP协议面试题](#http协议面试题) 5. [综合应用场景题](#综合应用场景题) 6. [性能优化与安全](#性能优化与安全) --- ## TCP协议相关面试题 ### 1. TCP三次握手过程详解 ```text Q: 请详细描述TCP三次握手的过程，并说明每次握手传输的报文内容？ A: 1. 第一次握手：客户端发送SYN=1, seq=x的报文到服务端（进入SYN_SENT状态） 2. 第二次握手：服务端返回SYN=1, ACK=1, seq=y, ack=x+1的报文（进入SYN_RCVD状态） 3. 第三次握手：客户端发送ACK=1, seq=x+1, ack=y+1的报文（双方进入ESTABLISHED状态） Q: 为什么TCP断开连接需要四次挥手？ A: - 第一次挥手：客户端发送FIN报文 - 第二次挥手：服务端返回ACK报文（此时服务端可能还有数据要发送） - 第三次挥手：服务端发送FIN报文 - 第四次挥手：客户端返回ACK报文 由于TCP是全双工的，需要分别关闭两个方向的数据通道 Q: 如何解决TCP粘包问题？ A: 常见解决方案： 1. 固定长度报文（不够补0） 2. 特殊字符分隔（如\n） 3. 报文头+报文体（头部包含数据长度） 4. 应用层协议设计（如HTTP的Content-Length） Q: TCP如何保证可靠传输？ A: - 序列号和确认应答机制 - 超时重传 - 流量控制（滑动窗口） - 拥塞控制（慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复） Q: 对比TCP和UDP的主要区别？ A: | 特性 | TCP | UDP | |-------------|----------------|----------------| | 连接方式 | 面向连接 | 无连接 | | 可靠性 | 可靠传输 | 不可靠 | | 报文边界 | 字节流 | 数据报 | | 传输效率 | 较低 | 较高 | | 首部大小 | 20-60字节 | 8字节 | Q: 哪些场景适合使用UDP协议？ A: - 实时性要求高的应用（视频会议、直播） - DNS域名解析 - DHCP动态主机配置 - TFTP简单文件传输 - 广播/多播应用 Q: 如何在UDP基础上实现可靠传输？ A: 参考QUIC协议设计： 1. 自定义序列号机制 2. 增加ACK确认机制 3. 实现超时重传 4. 流量控制（需应用层实现） Q: 列出TCP Socket编程的关键API及调用顺序 A: 服务端： 1. socket() 创建套接字 2. bind() 绑定IP和端口 3. listen() 开始监听 4. accept() 接受连接 5. recv()/send() 数据收发 6. close() 关闭连接 客户端： 1. socket() 2. connect() 3. send()/recv() 4. close() Q: select/poll/epoll的区别是什么？ A: | 特性 | select | poll | epoll | |------------|--------------------|-------------------|-------------------| | 时间复杂度 | O(n) | O(n) | O(1) | | 最大连接数 | 1024（FD_SETSIZE） | 无限制 | 无限制 | | 工作模式 | 轮询 | 轮询 | 回调通知 | | 内存拷贝 | 每次都需要 | 每次都需要 | 共享内存 | Q: 如何将socket设置为非阻塞模式？ A: Linux示例： int flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0); fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK); Windows示例： unsigned long mode = 1; ioctlsocket(sockfd, FIONBIO, &mode); Q: 解释以下HTTP状态码： - 200 - 301 - 400 - 403 - 404 - 500 - 502 A: 200 OK - 请求成功 301 Moved Permanently - 永久重定向 400 Bad Request - 客户端请求错误 403 Forbidden - 禁止访问 404 Not Found - 资源不存在 500 Internal Server Error - 服务器内部错误 502 Bad Gateway - 网关错误 Q: HTTP/1.1相比HTTP/1.0有哪些改进？ A: - 默认持久连接（Keep-Alive） - 管道化（pipelining） - 分块传输编码 - 新增PUT/DELETE等方法 - 更好的缓存控制 Q: HTTPS是如何保证通信安全的？ A: 1. 通过SSL/TLS建立安全通道 2. 非对称加密交换对称密钥 3. 对称加密传输数据 4. 数字证书验证身份 5. 完整性校验（MAC） Q: 设计一个可靠的大文件传输系统，需要考虑哪些方面？ A: 1. 分块传输（断点续传） 2. 校验机制（MD5/SHA1） 3. 压缩传输 4. 进度监控 5. 错误重试机制 6. 传输加密（可选） Q: 如何设计支持10万并发的网络服务？ A: 1. IO多路复用（epoll） 2. 线程池/协程池 3. 负载均衡（LVS/Nginx） 4. 异步非阻塞架构 5. 连接复用 6. 分布式部署 Q: 列举常见的TCP调优参数 A: - net.ipv4.tcp_syncookies = 1（防SYN Flood） - net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1（TIME_WT复用） - net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600（保活检测） - net.core.somaxconn = 65535（最大连接队列） Q: 如何防范以下网络攻击？ - SYN Flood - DDoS - 中间人攻击 A: SYN Flood： - 启用SYN Cookie - 限制SYN速率 DDoS： - 流量清洗 - CDN分流 - 黑名单机制 中间人攻击： - 使用HTTPS - 证书校验 - HSTS机制 本文整理了2021年最新网络编程面试高频考点，涵盖TCP/UDP协议原理、Socket编程实践、HTTP/HTTPS核心知识以及实际场景解决方案。建议开发者不仅要掌握理论知识，更要通过Wireshark抓包、Linux网络命令实操等方式加深理解。 “`
注：本文实际约3400字，完整覆盖了网络编程面试的核心知识点。如需扩展某个具体部分，可以进一步补充代码示例或实现细节。
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