网络分层架构学习

　　为了简化网络的复杂度，网络通信的不同方面被分解为多层次结构，每一层只与紧挨着的上层或者下层进行交互，将网络分层，这样就可以修改、甚至替换某一层的软件，只要层与层之间的接口保持不变，就不会影响到其他层。

起初网络分层是标准的七层，也就是我们所说的 OSI 七层模型。 后面又简化成了 TCP/IP 五层模型。

 

 

 每一层的作用及与上下层的关系：

 

1. 物理层 

　　光纤、双绞线电缆，无线设备等将计算机之间连接，主要用来传输 0、1 信号。

 

2. 数据链路层 

　　物理层仅用来传输 0、1 信号，但规定不了代表什么意义。所以在数据链路层规定一套协议，专门给 0、1 信号进行分组，以及规定不同的组代表什么意义，从而使双方计算机都能够进行识别，这就是“以太网协议”。

　　但是如何标识对方呢？：MAC 地址

· MAC地址：

　　作为网络中计算机设备的唯一标识，从计算机在厂商生产出来就被十六进制的数标识为 MAC 地址。（也叫网卡地址，烧录在网卡上，可通过程序擦写）

 　　既然我们知道了用 MAC 地址作为标识，那么怎么才能知道我们要进行通信的计算机 MAC 地址呢？：广播

 · 广播：

　　可以帮助我们能够知道对方的 MAC 地址。广播存在两种情况，一种是同一子网络（局域网）中的计算机是通过 ARP 协议获取到对方 MAC 地址的。第二是不同子网络中是交给两个局域网的网关（路由器）去处理。

 

3. 网络层 

　　通过 IP 地址来判断两台计算机是否在同一子网络中。

· IP 地址：

　　与 MAC 地址不同，MAC 地址是物理上的地址，是固定死的；IP 地址是逻辑上的地址，是动态分配的。 

· DNS 解析：

　　可以将域名解析为 IP 地址。

· 子网掩码：

　　子网掩码就是用来标识同一局域网中的 IP 地址的信息。

　　IP 地址由 32 个二进制位组成，也就是 4 个十进制组成，如 255.255.255.000 ；子网掩码也是 32 个二进制位组成，但是只能用 0 或 1 来表示，如11111111.11111111.11111111.00000000。有1的部分表示网络部分，有0则表示主机部分。

　　两台计算机的 IP 地址分别和子网掩码进行一种运算（ AND 运算），如果结果相同，两台计算机就在同一局域网中，反正就不在同一局域网中。

 

4. 传输层 

　　实现“端口到端口”的通信，计算机运行的不同程序都会分配不同的端口，所以才能使得数据能够正确的传输给不同的应用程序。

· UDP 协议：

　　加入端口后也需要一套规则，比如 UDP 协议，该协议不需要建立连接。

　　一般用于要求速度快的场合，如微信视频。

　　UDP 协议不提供差错恢复、不提供数据重传、传输安全性差。所以一旦进行通信，就不知道对方是否接收到了数据。那我们再定义一套规则：TCP

· TCP 协议：

　　建立起一个 TCP 连接需要经过客户端和服务器的 "三次握手"，握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。

　　断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开 TCP 连接的请求，断开过程需要经过 "四次挥手"。

　　TCP 提供可靠的服务。也就是说，通过 TCP 连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达。

　　一般用于传输数据量较少，对可靠性要求高的场合。

 

 5. 应用层 

　　应用层协议规定应用程序的数据格式。如电子邮件、HTTP 协议、FTP 数据的格式。

· HTTP协议：即超文本传输协议，是建立在 TCP 协议之上的一种应用。

　　在 HTTP 1.0 中，客户端的每次请求都要求建立一次单独的连接，在处理完本次请求后，就自动释放连接。

　　在 HTTP 1.1 中，则可以在一次连接中处理多个请求，并且多个请求可以并行，不需要等待一个请求结束后再发送下一个请求。

　　是一种“短连接”。

　　在Web浏览器和网站服务器之间传递信息，以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密，所以不适合传输一些敏感信息，比如信用卡号、密码等。

　　为了解决 HTTP协议的这一缺陷，需要使用了另一种协议：HTTPS

· HTTPS协议：安全套接字层超文本传输协议。

　　为了数据传输的安全，HTTPS 在 HTTP 的基础上加入了 SSL协议，SSL 依靠证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信加密。

· HTTPS 和 HTTP 的区别：

　　HTTPS 协议需要到ca申请证书，一般免费证书很少，需要交费；

　　HTTP 是超文本传输协议，信息是明文传输，HTTPS 则是具有安全性的 SSL 加密传输协议；

　　HTTP 和 HTTPS 使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443；

　　HTTP 的连接很简单，是无状态的。HTTPS 协议是由 SSL + HTTP 协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络，比 HTTP 协议安全。

 

· 套接字（socket）产生一个持续的连接，实现双向通信。常用如 WebSocket、Socket.io。（套接字和网络请求的区别：网络请求如get、post都是单向的）

　　套接字是通信的基石，是支持 TCP/IP 协议的网络通信的基本操作单元。

　　包含进行网络通信必须的五种信息：连接使用的协议，本地主机的 IP 地址，本地进程的协议端口，远地主机的 IP 地址，远地进程的协议端口。

　　建立 Socket 连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为 ClientSocket，另一个运行于服务器端，称为 ServerSocket。

　　套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。

　　详情：https://www.cnblogs.com/shmilynanmei/p/9033877.html

 

· WebSocket

　　全双工通信，服务器可以主动向客户端推送信息，客户端也可以主动向服务器发送信息，是真正的双向平等对话，属于服务器推送技术的一种。

webservice 和 websocket 的区别：

　　webservice 是一种跨编程语言和跨操作系统的远程调用技术（服务端技术）。其以 http 协议为基础，通过 xml 进行客户端和服务器端通信的框架/组件。

　　websocket 是 html5 支持的新特性，适用于即时通信，将以前 C/S 架构上的 socket 通信搬到 B/S 上，但是有跟 socket 有差别。

　　以往的 web 即时通信通过 ajax 的轮询实现（效率低，非常浪费资源），现在 websocket 的诞生将改变这一解决方案。

 

 

· Socket.io

　　基于 node.js 环境的。

　　WebSocket 是对 socket 的封装，仅能在支持 html5 的浏览器上使用。

　　Socket.io 又是对 WebSocket 的封装，能判断当前浏览器支持的通信方式。

 

其他协议：

　　FTP：文件传输协议，运行在 TCP 之上。

　　TFTP：简单文本传输协议，建立在 UDP 之上。

　　SMTP：简单邮件传输协议，建立在 TCP 之上。

　　DHCP：动态主机配置协议，建立在 UDP 之上，实现自动分配 IP 地址。

　　Telnet：远程登录协议，建立在 TCP 之上，允许用户登录进入远程计算机系统。

　　ARP：地址解析协议，用于动态的完成 IP 到物理地址的转换。

　　RARP：反向地址解析协议，用于动态的完成物理地址向 IP 地址的转换。

 

常用端口：

    21：FTP 文件传输服务

    22：SSH 远程连接服务

    80：HTTP 超文本传输服务

  443：HTTPS 加密的超文本传输服务

1433：SQLServer数据库端口

1521：Oracle数据库端口

3306：MYSQL数据库端口

6379：Redis数据库端口

8080：TCP服务端默认端口

 

学习来源：

https://juejin.cn/post/6844903934159519757

https://www.bilibili.com/video/BV1Qt4y1C7XK

npm uninstall socket.io