第二部分--网络编程和并发解答

1. 简述 OSI 七层协议。

2. 什么是C/S和B/S架构？

- C/S架构（需要安装应用程序使用的软件）
　　c client 客户端
　　s server 服务端

- B/S架构（可以通过浏览器使用的）
　　b broser 浏览器
　　s server 服务端

不需要额外的安装客户端了,只需要一个网址就可以访问
轻量级，使用成本低

3. 简述 三次握手、四次挥手的流程。

建立TCP连接的三次握手：
    首先Client端发送连接请求报文，Server段接受连接后回复ACK报文，并为这次连接分配资源。Client端接收到ACK报文后也向Server段发送ACK报文，并分配资源，这样TCP连接就建立了。

断开连接的四次挥手：
    第一次挥手：假设Client端发起中断连接请求，也就是发送FIN报文。Server端接到FIN报文后，意思是说"我Client端没有数据要发给你了"，但是如果你还有数据没有发送完成，则不必急着关闭Socket，可以继续发送数据。
    第二次挥手：server端送ACK，"告诉Client端，你的请求我收到了，但是我还没准备好，请继续你等我的消息"。这个时候Client端就进入FIN_WAIT状态，继续等待Server端的FIN报文。
    第三次挥手：当Server端确定数据已发送完成，则向Client端发送FIN报文，"告诉Client端，好了，我这边数据发完了，准备好关闭连接了"。
    第四次挥手：Client端收到FIN报文后，"就知道可以关闭连接了，但是他还是不相信网络，怕Server端不知道要关闭，所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态，如果Server端没有收到ACK则可以重传。“，Server端收到ACK后，"就知道可以断开连接了"。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，我Client端也可以关闭连接了。Ok，TCP连接就这样关闭了！

4. 什么是arp协议？

ARP：地址解析协议（网络层）
作用：将逻辑IP地址解析为物理地址的协议（将IP地址翻译为以太网的MAC地址）

在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。
在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。

IP地址在OSI模型的第三层（网络层），MAC地址在第二层（数据链路层），
所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。
ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。

逆向地址解析协议——RARP：在知道物理地址而不知道IP地址时，应该使用RARP。

5. TCP和UDP的区别？

tcp协议（传输控制协议）
　　全双工的通信协议
　　建立了专门穿送数据的通道（连接），是一个长连接
　　面向流的传输
　　传输速率比udp协议慢
　　数据安全不容易丢失(是一种可靠的传输)
　　大文件算法自己拆包编号发送
　　建立连接的 三次握手
　　断开连接的 四次挥手
udp协议（用户数据报协议）
　　是面向文件的传输，
　　是一种不可靠的
　　不需要建立连接，直接传送（传输通道）
　　传输速率比tcp协议高
　　不适合大文件的传输（文件过大会报错）

6. 什么是局域网和广域网？

局域网和广域网是按规模大小而划分的两种计算机网络。
范围在几千米以内的计算机网络统称为局域网（LAN、私网、内网）
而连接的范围超过10千米的，则称为广域网，因特网（Intenet）就是目前最大的广域网。（WAN、公网、外网、因特网）

7. 为何基于tcp协议的通信比基于udp协议的通信更可靠？

因为TCP协议建立了专门穿送数据的通道（连接），是一个长连接
　　UDP不需要建立连接，直接传送（传输通道）
只要不得到确认，就重新发送数据报，直到得到对方的确认为止。
通过三次握手建立连接，四次挥手断开连接，确保了数据的安全可靠，避免丢包

8.什么是socket？简述基于tcp协议的套接字通信流程。

#服务端：socket(),bind(),listen(),accept(),recv(),send(),close()
   创建套接字               
   绑定IP和端口             
   监听                  
   accept等待连接          
   通信(收recv、发send)
#客户端：socket(),connect(),send(),recv(),close()
   创建套接字
   绑定IP和端口
   链接服务器
   通信(收revc、发send)

9.什么是粘包？ socket 中造成粘包的原因是什么？ 哪些情况会发生粘包现象？

1.什么是黏包：
数据粘在一起

2.为什么会出现黏包现象：
首先只有在tcp协议中才会出现黏包现象
是因为tcp协议是面向流传输的协议，UDP协议是面向文件的传输
在发送数据传输的过程中还有缓存机制来避免数据丢失
因此在连续发送小数据的时候，以及接收大小不符合的时候都容易出现黏包现象
本质还是因为我们在接收数据的时候不知道发送的数据的长短

3.解决黏包问题的方案：
a、在传输大量数据之前先高数接收端要发送的数据的大小
b、通过struct模块来定制协议

10.IO多路复用的作用？

# IO多路复用分为时间上的复用和空间上的复用，
# 空间上的复用是指将内存分为几部分，每一部分放一个程序，这样同一时间内存中就有多道程序；
# 时间上的复用是指多个程序需要在一个cpu上运行，不同的程序轮流使用cpu，
# 当某个程序运行的时间过长或者遇到I/O阻塞，操作系统会把cpu分配给下一个程序，
# 保证cpu处于高使用率，实现伪并发。

11.什么是防火墙以及作用？

# 什么是防火墙？
防火墙是一个分离器，一个限制器，也是一个分析器，
有效地监控了内部网和Internet之间的任何活动,保证了内部网络的安全。
# 作用
防火墙可通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据流，
尽可能地对外部屏蔽网络内部的信息、结构和运行状况,以此来实现网络的安全保护。

12.select、poll、epoll 模型的区别？

select本质上是通过设置或者检查存放fd标志位的数据结构来进行下一步处理。这样所带来的缺点是：
    1.单个进程可监视的fd数量被限制
    2.需要维护一个用来存放大量fd的数据结构
      这样会使得用户空间和内核空间在传递该结构时复制开销大
    3.对socket进行扫描时是线性扫描

poll本质上和select没有区别，它将用户传入的数组拷贝到内核空间，
它没有最大连接数的限制，原因是它是基于链表来存储的但是同样有一个缺点：
大量的fd的数组被整体复制于用户态和内核地址空间之间，而不管这样的复制是不是有意义。
epoll支持水平触发和边缘触发，最大的特点在于边缘触发，
它只告诉进程哪些fd刚刚变为就需态，并且只会通知一次。

 13. 简述 进程、线程、协程的区别 以及应用场景？

 

14. GIL锁

 

15. Python中如何使用线程池和进程池?

 

16. threading.local的作用？

 

17. 进程之间如何通信

进程间通讯有多种方式，包括信号，管道，消息队列，信号量，共享内存，socket等

18. 什么是并发和并行

并发：同一时刻只能处理一个任务，但一个时段内可以对多个任务进行交替处理(一个处理器同时处理多个任务)
并行：同一时刻可以处理多个任务(多个处理器或者是多核的处理器同时处理多个不同的任务)

类比：并发是一个人同时吃三个馒头，而并行是三个人同时吃三个馒头。

19. 进程锁和线程锁的作用？

20. 解释什么是异步非阻塞

21.路由器和交换机的区别

22. 什么是域名解析

23. 如何修改本地host文件

24. 生产者消费者模型应用场景及优势

25.什么是cdn

26. LVS是什么及作用

27.Nginx是什么及作用

28. Keepalived是什么及作用