resume/stack/networking/QUESTIONS.md

Вопросы: сети

Опираются на кейс: CASE.md. Источник — почти целиком VK Cloud.md, см. сводку в ../../interview/real-interviews.md.

В чём разница авторитетного и рекурсивного DNS?

Рекурсивный резолвер (обычно у провайдера или публичный, например 8.8.8.8) берёт на себя всю работу: получает запрос от клиента и сам обходит цепочку от корневых серверов до нужной зоны, кешируя результат. Авторитетный сервер — тот, у кого реально хранится зона конкретного домена; он не занимается рекурсией для чужих запросов, а просто отдаёт финальный, «истинный» ответ по своей зоне. Я это проверял через dig +trace vk.com — видно всю цепочку: root → .com TLD → авторитетный сервер зоны vk.com.

Как Traceroute получает IP промежуточных хостов?

Отправляет пакеты с постепенно растущим TTL, начиная с 1. Каждый маршрутизатор на пути уменьшает TTL на 1; когда TTL достигает 0, маршрутизатор отбрасывает пакет и шлёт обратно ICMP Time Exceeded со своим IP-адресом в качестве отправителя. Так каждый следующий хоп «раскрывается» по очереди — TTL=1 покажет первый роутер, TTL=2 — второй и так далее, до момента, когда пакет наконец дойдёт до цели.

Что такое vlan и vxlan?

VLAN (Virtual LAN) — логическое разделение одной физической L2-сети на несколько изолированных широковещательных доменов через тегирование кадров (802.1Q, VLAN ID в заголовке), без физического разделения проводов/свитчей. VXLAN — способ инкапсулировать L2-трафик внутрь UDP-пакетов поверх L3-сети, что снимает ограничение VLAN на 4096 идентификаторов (24-битный VNI даёт ~16 млн сегментов) и позволяет растягивать один логический L2-сегмент через маршрутизируемую сеть, в том числе между дата-центрами — характерно для облачных/контейнерных платформ, где нужно много изолированных виртуальных сетей поверх общей физической инфраструктуры.

Как считается load average в Linux?

Это скользящее экспоненциально взвешенное среднее числа процессов в состоянии "runnable" (готовы выполняться или уже выполняются) плюс процессов в непрерываемом ожидании ввода-вывода (D-state), усреднённое за интервалы 1/5/15 минут. Важный нюанс: число выше количества ядер CPU не автоматически значит «процессор перегружен» — часто это диск или сеть (много процессов ждут I/O в D-state), поэтому load average нужно интерпретировать вместе с top/vmstat/iostat, а не как самостоятельный показатель нагрузки CPU.

Что такое curl -v? Чем отличается от wget?

curl -v — verbose-режим curl, показывает весь процесс запроса пошагово: разрешение DNS, установку TCP-соединения, TLS handshake (если HTTPS), отправленные и полученные заголовки. wget — тоже инструмент для HTTP(S)/FTP-запросов из терминала, но исторически ориентирован на скачивание файлов (умеет рекурсивно скачивать по ссылкам, докачивать прерванную закачку из коробки), тогда как curl изначально заточен под гибкую работу с самим протоколом (произвольные методы, заголовки, тело запроса) и чаще используется для отладки API и HTTP-взаимодействия, а не просто для сохранения файла на диск.

Как работают HTTP/S и TLS/SSL, зачем нужны? Методы HTTP?

HTTP — прикладной протокол запрос-ответ поверх TCP: клиент отправляет метод + путь + заголовки (+ тело), сервер отвечает статус-кодом + заголовками (+ телом). HTTPS — тот же HTTP, но поверх TLS-соединения: сначала происходит TLS handshake (обмен сертификатами, согласование шифров, выработка сессионного ключа), и уже внутри зашифрованного канала идёт обычный HTTP-обмен — это защищает от перехвата и подмены данных по пути. Методы: GET (получить ресурс, без побочных эффектов), POST (создать/отправить данные), PUT (полностью заменить ресурс), PATCH (частично обновить), DELETE (удалить). Проверял вживую через curl -v https://vk.com — там виден отдельно TCP connect, отдельно TLS handshake, отдельно сам HTTP-запрос/ответ.

Что такое TCP/UDP и как устанавливается соединение?

TCP — соединение-ориентированный протокол с гарантией доставки и порядка байт: соединение устанавливается через three-way handshake (SYN → SYN-ACK → ACK), дальше идёт передача с подтверждениями (ACK) и повторной отправкой потерянных сегментов. UDP — протокол без установления соединения и без гарантий: пакеты (датаграммы) отправляются «как есть», без подтверждения доставки и порядка — используется там, где важна скорость больше надёжности (стриминг, DNS-запросы, некоторые виды мониторинга).

Что такое MTU?

Maximum Transmission Unit — максимальный размер пакета (в байтах), который может быть передан за один раз без фрагментации на конкретном сетевом интерфейсе/канале. Стандартный Ethernet MTU — 1500 байт. Если пакет больше MTU канала, он либо фрагментируется (IPv4), либо отбрасывается с ICMP «Fragmentation needed» при выставленном флаге DF (актуально, например, при туннелировании — VPN/VXLAN добавляют заголовки поверх, съедая часть MTU, и это частая причина странных обрывов соединений именно на больших пакетах).

Что такое пакет, кадр, фрейм?

Кадр (frame) — единица данных на канальном уровне (L2), с MAC-адресами отправителя/получателя (Ethernet-кадр). Пакет (packet) — единица данных на сетевом уровне (L3), с IP-адресами, инкапсулируется внутрь кадра при передаче по конкретному каналу. Термин «фрейм» обычно синоним кадра (тот же L2). Ha практике: один и тот же IP-пакет при прохождении через разные сетевые сегменты каждый раз заново упаковывается в новый кадр L2 (например, Ethernet-кадр в локальной сети, PPP-кадр на другом участке), а сам пакет остаётся неизменным до конечного получателя.

На каком протоколе работает ping и на каком уровне модели OSI?

Ping использует ICMP (Internet Control Message Protocol) — протокол сетевого уровня (L3 в модели OSI), формально «поверх» IP, но не транспортный протокол в привычном смысле (нет портов, как у TCP/UDP). Отправляет Echo Request и ждёт Echo Reply от целевого хоста.

Какая есть динамическая маршрутизация, что это?

Динамическая маршрутизация — протоколы, по которым маршрутизаторы автоматически обмениваются информацией о доступных сетях и строят/обновляют таблицы маршрутизации без ручной настройки каждого маршрута. Основные: OSPF и IS-IS (link-state протоколы внутри автономной системы, строят полную карту топологии), BGP (протокол между автономными системами — то, на чём фактически держится маршрутизация в интернете), RIP (более старый, distance-vector, для небольших сетей).

Ввожу vk.com и нажимаю Enter — опиши весь путь до открытия страницы

1. Браузер проверяет DNS-кеш; если пусто — идёт запрос к рекурсивному резолверу, который резолвит домен в IP через цепочку root → TLD → authoritative-сервер.
2. Браузер устанавливает TCP-соединение с полученным IP на порт 443 (three-way handshake: SYN → SYN-ACK → ACK).
3. Поверх TCP — TLS handshake: обмен сертификатами, проверка цепочки доверия, согласование шифров, выработка сессионного ключа.
4. Внутри зашифрованного канала браузер отправляет HTTP-запрос (GET /), сервер отвечает статус-кодом и телом (HTML).
5. Браузер парсит HTML, находит ссылки на дополнительные ресурсы (CSS, JS, картинки) и повторяет для них аналогичный цикл (возможно, переиспользуя уже установленное TCP/TLS-соединение через keep-alive/HTTP2 multiplexing).
6. Браузер рендерит DOM, применяет CSS, выполняет JS — страница становится видимой и интерактивной.

Каждый из этих этапов я лично видел раздельно через curl -v — команда явно печатает моменты TCP connect, TLS handshake и HTTP-обмена по отдельности.