【读书笔记】计算机网络

基础部分

1、五层协议的体系结构分别是什么？

应用层：确定进程之间通信的性质以及满足用户需求。提供进程信息交换和远地操作，作为互相作用的应用进程的用户代理。

运输层：负责主机中两个进程的通信

网络层：负责分组选择合适路由

数据链路层：网络层交下来的数据封装成帧，两个相邻借点实现帧的传输

物理层：透明地传输比特流

 

2、OSI七层

物理层： 机械、电子、定时接口通信通道上的原始比特流传输。
重要协议：IEEE 802.1A, IEEE 802.2到IEEE 802.11

 

数据链路层：物理（MAC）寻址，同时将比特流封装成帧传输。
重要协议：FDDI, Ethernet, Arpanet, PDN, SLIP, PPP

 

网络层：给处于不同地理位置的网络中的两个主机之间提供线路。
重要协议：IP, ICMP, ARP, RARP, AKP, UUCP

 

运输层：接收上一层的数据并进行分段和传输然后送给网络层，这一层数据叫做段。
重要协议：TCP, UDP

 

会话层：通过传输层建立的通路进行会话
重要协议：SMTP、DNS

 

表示层：可确保一个系统的应用层所发送的信息一定能被对方的应用层识别，必要时表示层通过一种通用格式来实现多种格式数据之间的转换。
重要协议：Telnet, Rlogin, SNMP, Gopher

 

应用层：为应用程序提供网络服务
重要协议：HTTP、TFTP, FTP, NFS, WAIS、SMTP

 

3、为何有MAC地址还要IP地址？

• 一个是物理地址，一个是逻辑地址
• 两点在一个网络内，只需要MAC。不在一个网络内，就需要IP。IP地址：网络+主机
•  如果不在一个网络内，本机就要发给网关。网关的MAC地址需要ARP协议
• ARP表：IP地址，MAC地址。自主学习增加。如果有网关IP对应的MAC地址，就转化发送。如果没有，就直接启动ARP协议向网内广播。

 

TCP

 1、TCP和UDP的区别？

• TCP面向连接；UDP无连接。
• TCP可靠：传送数据 无差错，不丢失，不重复，按序列到达；UDP尽最大努力交付，不保证可靠传输
• UDP具有较好的实时性，工作效率比TCP高，适用于高速传输和实时性有较高的通信或广播通信
• 每一条TCP只能是点到点；UDP支持一对一，一对多，多对一，多对多
• TCP对系统资源要求较多；UDP较少

 

2、拥塞控制和流量控制都是什么，两者的区别？

• 流量控制：端到端。A发的太快B无法接受。就是流量控制。用滑动窗口的大小改变来实现
• 拥塞控制：AB网络发生堵塞导致传输过慢或者丢包，来不及传输。防止过多数据注入到网络中，这样可以使网络中的路由器和链路不至于过载。拥塞控制是全局性的过程。涉及到所有的主机，路由器，以及与降低网络性能有关的所有因素。

 

3、谈谈TCP为什么要三次握手？为什么要四次挥手？

• 三次握手：

　　　　第一次。A跟B说，我要建立连接了

　　　　第二次。B跟A说，OK那我也建立连接

　　　　第三次。A跟B说，我知道了

　　二三次都是为了保证连接可靠。如果只有一次，A无法发到B，那就是A自己建立连接，发消息，人家都收不到。

　　第二次，是为了告诉A，B收到你的消息了；如果只有两次，B不知道A是否收到自己的消息。

　　第三次握手是为了告诉B，A收到B的消息，并且可以互发信息。如果A的第一次握手因为延迟才到B。但现在AB已经聊完天，关闭连接了，B发出第二次，A没什么想跟B说的，就不会发出第三次握手，这样B就不会建立连接消耗资源。

• 四次挥手：

　　　　第一次，A跟B说，我要断开连接了。

　　　　第二次，B跟A说，好的我知道了，我不接受你信息了

　　　　第三次，B跟A说，我传给你的信息传完了，你可以关闭连接了

　　　　第四次，A跟B说，好的，我关闭连接了。

　　第二次挥手是为了告诉A，B知道你不再发送信息了，且B不再接收信息。但B仍可以向A发送信息。因为A是主动关闭的一方，但B可能仍然有信息未发送完。

　　第三次挥手是为了告诉A，B的信息发完了，A你可以关闭连接了。

　　第四次挥手是为了告诉B，A我知道可以关闭连接了，你也可以关闭了。

注意：对A来说，第四次挥手后2MSL内未接收到B的第三次挥手信息才会关闭连接，否则会继续第四次挥手。防止B接收不到第四次挥手信息。（若B接收不到第四次挥手信息，将重复发送第三次挥手信息，这个2MSL就是如果真的有重复发送的第三次挥手信息，在这个时间内肯定到达A了（路由不出问题的话），就是为了保证B收到第四次挥手信息）

• seq(序号)：seq是对要发送的数据进行编号；
• ack（确认号）：ack是上一个接受的数据的序号+1，也是下次期望接受的数据编号
• FIN=1释放连接，SYN=1连接请求/接受，ACK=1一个确认报文

 

4、播放视频用TCP还是UDP？为什么？

TCP 和 UDP 是质量和实时性的权衡。

• 拿视频网站来说，你完全可以缓冲 20s 再播放，不会带来什么影响，但如果画面有马赛克之类的东西出现肯定是不好的，所以用 TCP。
•  视频聊天，如果缓冲 5s，相信整个聊天已经没法愉快的进行了，而这时出现一些画面质量的损失也可以被接受，所以用 UDP。

 

HTTP

1、 响应码

1xx（临时响应）表示临时响应并需要请求者继续执行操作的状态代码。

2xx（成功）表示成功处理了请求的状态代码。

3xx（重定向）表示要完成请求，需要进一步操作。通常，这些状态代码用来重定向。

4xx（请求错误）这些状态代码表示请求可能出错，妨碍了服务器的处理。

400（错误请求）服务器不理解请求的语法。

401（未授权）请求要求身份验证。对于需要登录的网页，服务器可能返回此响应。

403（禁止）服务器拒绝请求。

404（未找到）服务器找不到请求的网页。

405（方法禁用）禁用请求中指定的方法。

408（请求超时）服务器等候请求时发生超时。

5xx（服务器错误）这些状态代码表示服务器在尝试处理请求时发生内部错误。这些错误可能是服务器本身的错误，而不是请求出错。　

 

2、HTTP和TCP的区别?

• 传输层的TCP是基于网络层的IP协议的，而应用层的HTTP协议又是基于传输层的TCP协议的
  
• Socket本身不算是协议它只是提供了一个针对TCP或者UDP编程的接口。

 

3、HTTP和HTTPS的区别?

•  HTTP：是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，是一个客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP），用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议，它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。
• HTTPS：是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版，即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。
•  HTTPS协议的主要作用可以分为两种：一种是建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另一种就是确认网站的真实性。

 

4、HTTP和Socket的区别?

•  http 为短连接：客户端发送请求都需要服务器端回送响应.请求结束后，主动释放链接，因此为短连接。通常的做法是，不需要任何数据，也要保持每隔一段时间向服务器发送”保持连接”的请求。这样可以保证客户端在服务器端是”上线”状态
• Socket为长连接：通常情况下Socket 连接就是 TCP 连接，因此 Socket 连接一旦建立,通讯双方开始互发数据内容，直到双方断开连接。在实际应用中，由于网络节点过多，在传输过程中，会被节点断开连接，因此要通过轮询高速网络，该节点处于活跃状态。

 

5、一次http请求的全过程

（1）  打开浏览器，地址栏输入blog.csdn.net。

（2） 开始进行域名解析

• •  浏览器自身搜dns缓存 搜blog.csdn.net有没有缓存 看看有没有过期，如果过期就这个结束
  • 搜索操作系统 自身的dns缓存 
  • 读取本地的host文件；
  •  浏览器发起一个dns的一个系统调用 

（3）浏览器获得域名对应的ip地址后 发起tcp三次握手

（4） tcp/ip 链接建立起来后，浏览器就可以向服务器发送http 请求 。

（5） 服务器端接受到请求，根据路径参数，经过后端的一些处理之后，把处理后的一个结果数据返回给浏览器，如果是一个完整的网页，就是把完整的html页面代码返回给浏览器。

（6） 浏览器拿到html页面代码，解析和渲染页面，里面的 js、css图片资源都需要经过上面的步骤。

（7） 浏览器拿到资源对页面进行渲染，最终把一个完整的页面呈现给用户。

 

 

一些协议

1、常用端口号

FTP	telnet	SMTP	DNS	TFTP	HTTP	SNMP
21	23	25	53	69	80	161

 

 

 

 

2、ICMP协议（IP）

因特网控制报文协议；TCP/IP协议族的一个子协议；在IP主机、路由器之间传递控制消息。

ICMP报文：差错报告报文和询问报文

 

3、ARP协议（IP）

地址解析协议

 

4、HTTP协议

HTTP超文本传输协议，是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。

GET/POST/PUT/DELETE

 

5、DHCP协议

动态主机配置协议，是一种让系统得以连接到网络上，并获取所需要的配置参数手段。

 

6、Telnet协议（TCP）

它是一种用于远程登陆的端口，用户可以以自己的身份远程连接到计算机上，通过这种端口可以提供一种基于DOS模式下的通信服务。

 

7、SMTP协议（TCP）

定义了简单邮件传送协议，现在很多邮件服务器都用的是这个协议，用于发送邮件。

 

8、 DNS协议（UDP）

用于域名解析服务，将域名地址转换为IP地址。它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。

 

9、TFTP协议（UDP）

一个用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务。