网络中的 TCP/IP
TCP/IP
OSI的“实现”：TCP/IP
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OSI七层模型 |
TCP/IP概念层模型 |
功能 |
TCP/IP协议族 |
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应用层 |
应用层 |
文件传输、电子邮件、文件服务、虚拟终端 |
FTP,HTTP,SMTP,SNMP,Telnet |
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表示层 |
数据格式化、代码转换、数据加密 |
无 |
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会话层 |
解除或建立与别的接点的连接 |
无 |
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传输层 |
传输层 |
提供端对端的接口 |
TCP,UDP |
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网络层 |
网络层 |
为数据包选择路由 |
IP,ICMP,RIP,OSPF,IGMP |
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数据链路层 |
链路层 |
传输哟偶地址的帧以及错误检测功能 |
SLIP,CSLIP,PPP,ARP,RARP |
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物理层 |
以二进制数据形式在物理媒体上传输数据 |
ISO2110,IEEE802,IEEE802.2 |
常用的TCP端口号有：HTTP 80，FTP 20/21，Telnet 23，SMTP 25，DNS 53等；常用的保留UDP端口号有：DNS 53，BootP 67（server）/ 68（client），TFTP 69，SNMP 161等。
TCP的三次握手
TCP Flags
URG：紧急指针标志
ACK：确认序号标志
PSH：push标志
RST：重置连接标志
SYN：同步序号，用于建立连接过程
FIN：finish标志，用于释放连接（1：发送方已无数据发送）
“握手”是为了建立连接，TCP三次握手的流程图如下：
在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用3次握手建立一个连接。(sequence number 即上图中x ，y值)
1、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。
2、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。
3、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ESTAB_LISHED状态，完成三次握手。
谈谈TCP的四次挥手
挥手是为了终止连接，TCP四次挥手的流程图如下：
TCP采用四次挥手来释放连接
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，确认序号为收到的序号加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，确认序号为收到的序号+1，server进入CLOSED状态，完成四次挥手。（client在2MSL时间之后也会关闭）
TCP连接必须经过2MSL后才真正的释放?
确认有足够的时间让对方收到ACK包
避免新旧连接混淆
UDP简介
UDP特点
1、面向非连接
2、不维护连接状态，支持同时向多个客户端传输相同的消息
3、数据包报头只有8个字节，额外开销较小
4、吞吐量只受限于数据生成速率、传输速率以及机器性能
5、尽最大努力交付，不保证可靠交付，不需要维持复杂的链接状态表
6、面向报文，不对应用程序提交的报文信息进行拆分或者合并
结论
TCP UDP
1、面向连接 vs 无连接
2、可靠性 vs 无
3、有序性 vs 无
4、速速慢 vs 快（适用于在线媒体 广播等）
5、量级（20个字节） vs 8个字节
TCP的滑动窗口
RTT和RTO
RTT：发送一个数据包到收到对应的ACK，所花费的时间
RTO：重传时间间隔（客户端发送一个ack时默认启动一个定时器，服务器在一定的时间没有返回相应的包时启动定时器从新发送一个）（经过RTT计算出RTO）
HTTP简介
超文本传输协议HTTP主要的特点
1、支持客户/服务器模式
2、简单快速
3、灵活（传输任意类型数据）
4、无连接（每次连接限制一个请求，服务器处理完客户请求并收到客户应答之后即断开，节省传输时间。http1.1默认使用长连接服务器默认等待一定时间后才断开连接，以保证连接特性）
5、无状态（协议对事物的处理没有状态）
请求/响应的步骤
1、客户端连接到Web服务器
2、发送HTTP请求
3、服务器接收到请求并返回HTTP响应
4、释放连接TCP连接
5、客户端浏览器解析HTML内容
在浏览器输入URL按下回车经历的流程
1、DNS解析
2、TCP连接（找到IP地址和端口后和服务器建立TCP连接）
3、发送HTTP请求
4、服务器处理请求并返回HTTP报文
5、浏览器解析渲染页面
6、连接结束
HTTP状态码
五种可能的取值
1、1××：只是信息—表示请求已接收，继续处理
2、2××：成功—表示请求已被成功接收、理解、接受
3、3××：重定向—要完成请求必须进行更进一步的操作
4、4××：客户端错误—请求语法错误或请求无法实现
5、5××：服务器端错误—服务器未能实现合法的请求
常见的状态码
1、200：正常返回信息 – 成功
2、400（bad request）：客户端请求语法错误，不能被服务器所理解
3、401（unauthorized）：请求未经授权，这个状态代码必须和www-authorized报头域一起使用
4、403（forbidden）：服务器收到请求但是拒绝提供服务
5、404（not found）：请求资源不存在
6、500（internal server error）：服务器发生不可预期的错误
7、503（server unavailable）：服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常。
POST请求和GET请求
三个层面来解答
1、HTTP报文层面：GET将请求信息放在URL，POST放在报文体中
2、数据库层面：GET符合幂等性（对数据库的一次操作和多次操作是一致的）和安全性，POST不符合
3、其他层面：GET可以被缓存、被存储，POST不行
Cookie和Session的区别
Cookie的简介
1、是由服务器发送给客户端的特殊信息，以文本的形式存放在客户端
2、客户端再次请求的时候，会把cookie回发
3、服务器收到后，会解析cookie生成与客户端相对应的内容
Cookie的设置以及发送过程
Session的简介
1、服务器的机制，在服务器上保存的信息
2、解析客户请求并操作session id ，按需保存状态信息
Session的实现方式
使用cookie来实现
Cookie和Session的区别
1、cookie数据存放在客户的浏览器上，session数据存放在服务器上
2、session相对于cookie更安全
3、考虑到减轻服务器的负担，应当使用cookie
HTTP和HTTPS的区别
1、HTTPS需要到CA申请证书，HTTP不需要
2、HTTPS密文传输，HTTP明文传输
3、连接方式不同，HTTPS使用443端口，HTTP使用80端口
4、HTTPS = HTTP + 加密 + 认证 + 完整性保护，较HTTP安全
Socket简介
常用的TCP端口号有：HTTP 80，FTP 20/21，Telnet 23，SMTP 25，DNS 53等；常用的保留UDP端口号有：DNS 53，BootP 67（server）/ 68（client），TFTP 69，SNMP 161等。
