【不断完善】TCP/IP、UDP、HTTP、HTTPS汇总

面试过程中问到的问题(后续会继续完善相关内容):

TCP/IP:

TCP/IP 协议 协议包括的层 从底到上 依次为 1.网络接口层(包含 物理层 和数据链路层),2.网络层 3.传输层 4.应用层

三次握手:

  第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;
  SYN:同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers)
  第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;
  第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手.

 详解:

         

 

        (1)第一次握手:Client将标志位SYN置为1,随机产生一个值seq=J,并将该数据包发送给Server,Client进入SYN_SENT状态,等待Server确认。
        (2)第二次握手:Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接,Server将标志位SYN和ACK都置为1,ACK=J+1,随机产生一个值seq=K,并将该数据包发送给Client以确认连接请求,Server进入SYN_RCVD状态。
        (3)第三次握手:Client收到确认后,检查ack是否为J+1,ACK是否为1,如果正确则将标志位ACK置为1,ack=K+1,并将该数据包发送给Server,Server检查ack是否为K+1,ACK是否为1,如果正确则连接建立成功,Client和Server进入ESTABLISHED状态,完成三次握手,随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

 

四次挥手:

  即终止TCP连接,就是指断开一个TCP连接时,需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。在socket编程中,这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发,整个流程如下图所示

        

 

  由于TCP连接时全双工的,因此,每个方向都必须要单独进行关闭,这一原则是当一方完成数据发送任务后,发送一个FIN来终止这一方向的连接,收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了,即不会再收到数据了,但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据,直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方则执行被动关闭,上图描述的即是如此。
        (1)第一次挥手:Client发送一个FIN,用来关闭Client到Server的数据传送,Client进入FIN_WAIT_1状态。
        (2)第二次挥手:Server收到FIN后,发送一个ACK给Client,确认序号为收到序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号),Server进入CLOSE_WAIT状态。
        (3)第三次挥手:Server发送一个FIN,用来关闭Server到Client的数据传送,Server进入LAST_ACK状态。
        (4)第四次挥手:Client收到FIN后,Client进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给Server,确认序号为收到序号+1,Server进入CLOSED状态,完成四次挥手。

 

为什么建立连接是三次握手,而关闭连接却是四次挥手呢?

  因为服务端在LISTEN状态下,收到建立连接请求的SYN报文后,把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时,当收到对方的FIN报文时,仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据,己方也未必全部数据都发送给对方了,所以己方可以立即close,也可以发送一些数据给对方后,再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接,因此,己方ACK和FIN一般都会分开发送。

 

TCP/UDP的区别:  

  1、TCP是面向连接的,UDP是无连接的,TCP提供可靠的服务,也就是说,通过TCP连接传输的数据不会丢失,没有重复,并且按顺序到达,UDP没有可靠性(会存在数据丢失的可能性)。    

  2、TCP是面向字节流的,实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流;UDP是面向报文的。TCP是全双工的可靠信道,UDP是不可靠信道。    

  为了确保消息传输的可靠性,TCP为每个分组提供序列号,并且还确保顺序接收发送到接收端实体的分组。然后,接收实体向成功接收的字节发回相应的确认(ACK);如果发送实体在合理的往返延迟(RTT)内没有收到确认,则将重新发送相应的数据(假设它丢失)。

 

HTTP/HTTPS:

  HTTP:超文本传输协议,是一个基于请求与响应,无状态的,应用层的协议,常基于TCP/IP协议传输数据,互联网上应用最为广泛的一种网络协议,所有的WWW文件都必须遵守这个标准。设计HTTP的初衷是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。

  HTTPS: HTTPS是身披SSL外壳的HTTP。HTTPS是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议,经由HTTP进行通信,利用SSL/TLS建立全信道,加密数据包。HTTPS使用的主要目的是提供对网站服务器的身份认证,同时保护交换数据的隐私与完整性。

PS:TLS是传输层加密协议,前身是SSL协议,由网景公司1995年发布,有时候两者不区分。

 

HTTP   VS   HTTPS

HTTP特点:
1.无状态:协议对客户端没有状态存储,对事物处理没有“记忆”能力,比如访问一个网站需要反复进行登录操作
2.无连接:HTTP/1.1之前,由于无状态特点,每次请求需要通过TCP三次握手四次挥手,和服务器重新建立连接。比如某个客户机在短时间多次请求同一个资源,服务器并不能区别是否已经响应过用户的请求,所以每次需要重新响应请求,需要耗费不必要的时间和流量。
3.基于请求和响应:基本的特性,由客户端发起请求,服务端响应
4.简单快速、灵活
5.通信使用明文、请求和响应不会对通信方进行确认、无法保护数据的完整性

HTTPS特点:

基于HTTP协议,通过SSL或TLS提供加密处理数据、验证对方身份以及数据完整性保护

  1. 内容加密:采用混合加密技术,中间者无法直接查看明文内容
  2. 验证身份:通过证书认证客户端访问的是自己的服务器
  3. 保护数据完整性:防止传输的内容被中间人冒充或者篡改
  • 收方能够证实发送方的真实身份;
  • 发送方事后不能否认所发送过的报文;
  • 收方或非法者不能伪造、篡改报文。

对于HTTPS中的加密技术 后续继续完善.....

posted @ 2020-07-03 10:18  小白の路  阅读(136)  评论(0编辑  收藏  举报