计算机网络汇总
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计算机网络
1、OSI七层模型分别是什么?各自功能是什么？TCP/IP四层模型？
OSI七层：
物理层---底层数据传输，如网线；网卡标准
数据链路层---定义数据的基本格式，如何传输，如何标识；如网卡MAC地址
网络层---定义IP编址，定义路由功能；如不同设备的数据转发
传输层---端到端传输数据的基本功能；如TCP UDP
会话层---控制应用程序之间会话能力；如不同软件数据分发给不同软件
表示层---数据格式标识，基本压缩加密功能
应用层---各种应用软件；包括web应用
TCP/IP四层：
数据链路层、网络层、传输层、应用层
总结
网络七层模型是一个标准，而非实现。
网络四层模型是一个实现的应用模型。
网络四层模型有七层模型简化合并而来。
2、三次握手(建立TCP连接)
三次握手
【作用是为了确认双方的接受与发送能力是否正常】
刚开始客户端处于closed的状态，服务端处于listen状态。
1、第一次握手：客户端给服务端发送一个SYN报文，并指明客户端的初始化序列号ISN，此时客户端处于SYN_send状态。
2、第二次握手：服务端接口到客户端的SYN报文之后，会以自己的SYN报文作为应答，并且也指定了自己的初始化序列号ISN，同时会把客户端的ISN+1作为ACK的值，表示已经接收到了客户端的SYN，此时服务端处于SYN_RCVD的状态。
3、第三次握手：客户端收到服务端的SYN后，会发送一个ACK报文，当然也是把服务器的ISN+1作为ACK的值，表示已经收到了服务端的SYN报文，此时客户端处于established状态。
4、服务器收到ACK报文之后，也处于established状态，此时，双方建立起连接
三次握手作用
- 确认双方的接收和发送功能正常
- 指定初始化序列号，为后面的可靠性传输做准备
ISN固定吗？
ISN是动态生成的
固定容易暴露确认号，不安全，容易受到攻击
半连接队列？全连接队列？
半连接队列：服务器第一次收到客户端的SYN，处于SYN_RCVD状态，此时双方还没完全建立连接，服务器会把此种状态下的请求连接放在一个队列中，此队列称之为半连接队列
全连接队列：已经完成三次握手，建立起的连接就会放在全连接队列中。如果全连接队列满了，会存在丢包的状态
SYN+ACK重传：服务器发送SYN+ACK后，未收到客户端的确认包，会有等待重试机制，当重试超多规定次数，系统将该连接信息从半连接队列中删除
三次握手过程中可以携带数据吗？
第一次和第二次不可以，容易受到攻击，
第三次可以携带数据，从客户端的角度 双方的接收与发送工能正常，所以携带数据页应该没啥问题
3、四次挥手(释放TCP连接)
刚开始双方都处于 establised 状态，假如是客户端先发起关闭请求，则：
1、第一次挥手：客户端发送一个 FIN 报文，报文中会指定一个序列号。此时客户端处于FIN_WAIT1状态。
2、第二次挥手：服务端收到 FIN 之后，会发送 ACK 报文，且把客户端的序列号值 + 1 作为 ACK 报文的序列号值，表明已经收到客户端的报文了，此时服务端处于 CLOSE_WAIT状态。
3、第三次挥手：如果服务端也想断开连接了，和客户端的第一次挥手一样，发给 FIN 报文，且指定一个序列号。此时服务端处于 LAST_ACK 的状态。
4、第四次挥手：客户端收到 FIN 之后，一样发送一个 ACK 报文作为应答，且把服务端的序列号值 + 1 作为自己 ACK 报文的序列号值，此时客户端处于 TIME_WAIT 状态。需要过一阵子以确保服务端收到自己的 ACK 报文之后才会进入 CLOSED 状态
5、服务端收到 ACK 报文之后，就处于关闭连接了，处于 CLOSED 状态。
-
TIME_wait状态
客户端发送ACK之后不直接关闭，而是要等一会关闭，一般等待时间至少是一个报文的来回时间
等待原因：要确保服务器是否已经收到客户端的ACK报文，如果没有收到，服务端会重发FIN报文，客户端收到FIN报文之后知道之前ACK丢失，重发ACK
4、TCP和UDP区别，应用场景
区别:
TCP是可靠传输，UDP是不可靠传输
TCP面向连接 UDP无连接
TCP传输数据有序 UDP不保证数据的有序性
TCP传输速度相对UDP较慢
TCP有流量控制和拥塞控制 UDP没有
TCP重量级协议 UDP是轻量级协议
TCP不保存数据边界 UDP保存数据边界
TCP首部较长20字节 UDP首部较短8字节
TCP应用场景
效率要求相对低，但对准确性要求相对搞的场景。
e.g.文件传输、远程登录等
UDP应用场景
效率要求相对到，对准确性要求相对低的场景。
e.g.在线视频、网络语音通话、qq聊天等
TCP可靠性原理
- 首先，采用三次握手建立TCP连接，四次挥手释放TCP连接，从而保证建立的传输通道是可靠的
- 其次，TCP采用了连续ARQ协议(回退N,go-back-N；超时自动重传)来保证数据传输正确性，使用滑动窗口协议来保证接方能够及时处理所接受到的数据，进行流量控制。
- 最后，TCP使用慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复来进行拥塞控制，避免网络拥塞
ARP协议工作原理
网络层的APR协议完成了IP地址与物理地址MAC地址的映射。
每天主机都会在自己ARP缓冲区建立一个ARP列表，表示IP地址和MAC地址的对应关系。当源主机将一个数据包发送给目的主机时，先检查自己的ARP列表是否存在这个IP，存在直接将数据包发送到这个MAC地址；如果没有，就向本地网段发起一个ARP请求的广播，查询此目的主机的MAC地址。网络中所有的主机收到这个ARP请求后，会检查数据包中IP是否和自己IP地址一致，如果不想通就忽略此数据包，如果相同，先添加到自己的ARP列表中，若之前此IP存在则直接覆盖，然后给源主机发送一个ARP响应数据包。如果源主机一直没有收到ARP响应数据包，表示ARP查询失败。
5、cookie和session区别？
- cookie
1、cookie是浏览器访问服务器后，服务器传给浏览器的一段数据(key-value格式)。浏览器需要保存这段数据，不得轻易删除。此后每次浏览器访问该服务器，都必须带上这段数据。
2、cookie一般有两个作用：其一是识别用户身份；其二是记录历史。
3、cookie是客户端技术，通常保存在客户端，即本地，IE浏览器把cookie信息保存在类似于C:\windows\cookies的目录下。因为cookie在客户端所以可以编译伪造，不是十分安全。
【详细了解cookie】https://www.iamshuaidi.com/1998.html
- session
1、session是服务器为了保存用户状态而创建的一个特殊的对象。
2、 当浏览器第一次访问服务器时，服务器创建一个session对象(该 对象有一个唯一的id,一般称之为sessionId),服务器会将sessionId 以cookie的方式发送给浏览器。 当浏览器再次访问服务器时，会将sessionId发送过来，服务器依据 sessionId就可以找到对应的session对象。
3、session是服务器端技术，在服务端，利用这个技术，服务器在运行时可以为每个用户的浏览器创建一个独享的session对象，由于session为用户浏览器独享，所以用户在访问服务器的web资源时，可以把各自的数据放在各自的session中，当用户去访问服务器中的其他web资源时，其他web资源在从用户各自的session中取出数据为用户服务
【详细了解session】：https://blog.csdn.net/h19910518/article/details/79348051
