以下是16道计算机网络相关的常见面试题及其参考答案，内容涵盖了网络基础、安全、协议、攻击与防御等多个方面。
1. 什么是OSI七层模型和TCP/IP四层模型？请简述它们的内容及对应关系。
参考答案：
OSI（开放系统互连）七层模型从下到上依次为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。TCP/IP四层模型则包括网络接口层、网际层、传输层、应用层。其中，TCP/IP的网络接口层对应OSI的物理层和数据链路层；网际层对应网络层；传输层对应传输层；应用层对应会话层、表示层和应用层。
物理层：
负责在物理介质上传输比特流。
数据链路层：
将物理层的比特流封装成帧，并进行差错检测和纠正。
网络层：
负责将数据包从源主机传输到目的主机，进行路由选择等。
传输层：
负责端到端的数据传输，提供可靠或不可靠的传输服务（如TCP和UDP）。
会话层：
建立、管理和终止会话。
表示层：
负责数据的格式转换、加密和解密等。
应用层：
为用户提供各种网络服务，如HTTP、FTP等。
2. 请简述TCP和UDP的区别及其各自的应用场景。
参考答案：
TCP（传输控制协议）：
面向连接的、可靠的传输协议，提供流量控制和拥塞控制。适用于需要可靠传输的应用场景，如文件传输、网页浏览等。
UDP（用户数据报协议）：
无连接的、不可靠的传输协议，速度快，开销小。适用于对实时性要求较高的场景，如视频流、实时通信等。
3. TCP的三次握手和四次挥手过程是怎样的？为什么需要这样的过程？
参考答案：
三次握手：
客户端发送SYN报文请求连接。
服务器收到后回复SYN+ACK报文。
客户端再回复ACK报文确认连接建立。
原因：三次握手是为了建立可靠的连接，防止已失效的连接请求报文突然又传送到服务器。
四次挥手：
一方（如客户端）发送FIN报文表示关闭连接。
另一方（如服务器）回复ACK报文确认收到。
服务器也发送FIN报文表示关闭连接。
客户端回复ACK报文确认。
原因：四次挥手是为了确保双方都能正确地关闭连接，避免数据丢失。
4. 什么是DDoS攻击？如何防范？
参考答案：
DDoS（分布式拒绝服务攻击）是指利用大量的计算机或其他网络设备，同时向目标网络或服务器发送大量的数据流量，以致其无法正常工作，从而导致网络瘫痪或服务器宕机。
防范措施：
增加带宽。
使用防火墙。
安装IPS（入侵防御系统）和IDS（入侵检测系统）。
限制连接速率。
使用CDN等技术分散流量。
5. 什么是SQL注入攻击？如何防止？
参考答案：
SQL注入攻击是指攻击者通过向Web应用程序的输入框中插入恶意SQL语句来执行未经授权的操作。
防范措施：
使用参数化查询语句。
过滤输入的数据。
限制数据库的权限。
进行代码审计。
6. 什么是跨站脚本攻击（XSS）？如何防止？
参考答案：
跨站脚本攻击（XSS）是指攻击者通过向Web应用程序的输入框中插入恶意脚本来窃取用户数据或执行未经授权的操作。
防范措施：
使用内容安全策略（CSP）。
对输入数据进行严格的验证和过滤。
限制Cookie的范围。
使用HTTP头部如X-Content-Type-Options和X-XSS-Protection。
7. 什么是跨站请求伪造（CSRF）攻击？如何防止？
参考答案：
跨站请求伪造（CSRF）攻击是指攻击者利用用户已经通过身份验证的会话执行未经授权的操作。
防范措施：
使用同步令牌（如CSRF Token）。
使用双重身份验证。
对敏感操作进行二次确认。
8. 什么是HTTPS？与HTTP相比，HTTPS有哪些优势？
参考答案：
HTTPS是在HTTP的基础上加入了SSL/TLS安全协议，进行加密传输、身份验证等。
优势：
安全性：
通过加密保护数据在传输过程中的机密性和完整性。
身份验证：
确保用户与服务器之间的通信是可信的。
防止中间人攻击：
加密通信使得中间人无法窃取或篡改数据。
9. 请简述IP地址与子网掩码的作用及如何根据子网掩码计算网络地址和主机地址。
参考答案：
IP地址：
用于标识网络中的设备的逻辑地址。
子网掩码：
用于划分IP地址的网络部分和主机部分。通过与IP地址进行按位与运算得到网络地址，剩余部分为主机地址。
计算过程：
将IP地址和子网掩码转换为二进制形式。
对两者进行按位与运算。
结果即为网络地址。
IP地址减去网络地址的部分即为主机地址。
10. 什么是端口扫描？如何防止端口扫描？
参考答案：
端口扫描是指攻击者通过扫描网络上的计算机来查找开放的端口，从而找到可以攻击的目标。
防范措施：
使用网络防火墙，限制不必要的端口开放。
隐藏不需要开放的端口。
使用入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS）来监控和防御攻击。
11. 请简述ARP协议的工作原理。
参考答案：
ARP（地址解析协议）用于将网络层地址（如IP地址）解析为链路层地址（如MAC地址）。当一台设备需要向另一台设备发送数据时，如果只知道目标设备的IP地址而不知道其MAC地址，就会发送一个ARP请求广播到网络上。网络上所有设备都会收到这个请求，但只有目标设备会回复自己的MAC地址给发送方。这样，发送方就得到了目标设备的MAC地址，可以进行后续的数据传输。
12. 什么是数字证书？它在网络安全中有什么作用？
参考答案：
数字证书是由认证机构颁发的电子证书，用于证明一个实体的身份信息。它在网络安全中的作用包括：
身份验证：
确保通信双方的身份是可信的。
保护数据完整性：
防止数据在传输过程中被篡改。
保护数据隐私性：
通过加密保护数据的机密性。
提供数字签名服务：
确保数据的来源是可信的，且数据在传输过程中未被篡改。
13. 什么是会话劫持攻击？如何防止？
参考答案：
会话劫持攻击是指攻击者通过获取用户的会话ID来冒充该用户进行非法操作。
防范措施：
使用安全的Cookie（如HttpOnly和Secure标志）。
使用双重身份验证。
加密会话ID，使其不易被猜测或窃取。
14. 请简述TCP的拥塞控制原理及使用的算法。
参考答案：
TCP的拥塞控制原理是通过检测网络中的拥塞情况，动态调整发送方的发送速率，以避免网络拥塞。常用的拥塞控制算法包括慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复。
慢启动：
在连接建立初期，逐步增加发送速率，以避免突然的大量数据传输导致网络拥塞。
拥塞避免：
在慢启动之后，如果网络未出现拥塞，则继续增加发送速率，但增速会逐渐放缓。
快重传：
当接收方收到重复的数据包时，立即发送重复确认包给发送方，发送方收到后提前重传丢失的数据包。
快恢复：
在快重传之后，发送方不进入慢启动阶段，而是将发送速率减半后继续发送数据包。
15. 什么是社会工程学攻击？如何预防？
参考答案：
社会工程学攻击是指攻击者通过各种手段（如伪装成员工、诱骗、欺骗等），获取敏感信息的攻击行为。
预防措施：
加强安全意识教育，提高员工对网络安全的重视程度。
制定完善的安全管理规定，明确敏感信息的访问权限和操作流程。
限制敏感信息的访问范围，避免信息泄露。
加强身份验证，确保访问者的身份是可信的。
16. 请简述HTTP和HTTPS的区别。
参考答案：
HTTP：
超文本传输协议，是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。它是不加密的，传输的数据容易被窃取或篡改。
HTTPS：
安全的超文本传输协议，是HTTP协议的安全版。