计算机网络核心笔记

一、ISO 七层模型OSIOpen System Interconnection是国际标准化组织提出的网络通信分层模型。层级名称作用示例7应用层为应用程序提供网络服务HTTP、FTP6表示层数据加密、压缩、格式转换SSL5会话层建立和管理会话RPC4传输层端到端通信TCP、UDP3网络层路由和IP寻址IP2数据链路层帧传输、MAC地址Ethernet1物理层比特流传输网线、电信号数据封装过程发送数据时逐层封装数据 ↓ TCP头 数据 ↓ IP头 TCP头 数据 ↓ MAC头 IP头 TCP头 数据接收时逐层解封。二、TCP/IP 模型互联网实际使用的是TCP/IP 四层模型。TCP/IPOSI应用层应用表示会话传输层传输层网络层网络层网络接口层数据链路物理各层协议应用层HTTPHTTPSFTPDNSSMTP传输层TCPUDP网络层IPICMP三、TCP 与 UDP 的区别特点TCPUDP连接面向连接无连接可靠性可靠不可靠顺序有序无序速度较慢较快应用HTTP、FTP视频、游戏TCP 适合文件传输网页访问UDP 适合实时通信视频直播游戏四、HTTP 的无状态特性HTTP 是一种无状态协议。含义服务器不会保存客户端的状态。例如请求1登录 请求2访问个人信息服务器不会自动知道两个请求是否来自同一用户。解决方式常见方案CookieSessionToken五、从输入 URL 到页面显示的过程完整过程输入 URLDNS 解析建立 TCP 连接发送 HTTP 请求服务器处理请求返回 HTTP 响应浏览器解析 HTML加载 CSS / JS页面渲染浏览器最终构建DOM Tree CSSOM Render Tree六、HTTP 版本HTTP 1.0特点短连接每次请求都建立 TCPHTTP 1.1特点默认长连接支持 keep-alive支持管线化HTTP 2.0特点二进制协议多路复用头部压缩服务器推送HTTP 3.0特点基于 QUIC使用 UDP更快连接七、HTTP 如何保持连接HTTP1.1 默认使用Connection: keep-alive作用同一个 TCP 连接可以发送多个请求。连接失效情况连接超时服务器关闭客户端关闭八、HTTP 与 HTTPS 的区别项目HTTPHTTPS安全性不安全加密端口80443加密无SSL/TLS证书不需要需要HTTPS 本质HTTP SSL/TLS九、数字签名数字签名用于身份认证数据完整性流程数据做 Hash用私钥加密 Hash形成数字签名验证公钥解密对比 Hash如果一致数据未被篡改十、DNS 解析过程DNS 作用域名 → IP地址解析流程1 浏览器缓存 2 系统缓存 3 路由器缓存 4 本地DNS服务器 5 根DNS服务器 6 顶级域DNS 7 权威DNS服务器最终得到 IP。十一、WebSocket 与 HTTP特性HTTPWebSocket通信模式请求响应双向通信连接短连接长连接实时性较低很高应用聊天实时消息游戏十二、WebSocket 与 SocketSocket网络编程接口用于 TCP / UDP 通信。WebSocket一种应用层协议关系WebSocket 基于 TCP Socket 实现十三、HTTP 请求过程HTTP 请求由三部分组成请求行GET /index.html HTTP/1.1请求头例如Host User-Agent Cookie请求体例如JSON表单数据十四、Forward 与 RedirectForward转发服务器内部跳转特点地址栏不变一次请求服务器内部完成Redirect重定向客户端重新请求特点地址栏改变两次请求十五、Session、Cookie、TokenCookie存储在浏览器。Session存储在服务器。流程浏览器 Cookie ↓ SessionID ↓ 服务器找到 SessionToken服务器生成 Token。客户端保存localStorage请求时携带Authorization: Bearer token十六、TCP 三次握手建立连接1 客户端 → SYN 2 服务器 → SYN ACK 3 客户端 → ACK连接建立成功。十七、TCP 四次挥手关闭连接1 客户端 → FIN 2 服务器 → ACK 3 服务器 → FIN 4 客户端 → ACK十八、TCP 为什么是三次握手原因防止失效连接请求。三次握手可以确认客户端发送能力服务器接收能力双方通信正常十九、为什么 TCP 要四次挥手TCP 是全双工通信。双方都可以发送数据因此关闭连接需要客户端关闭发送服务器关闭发送所以需要四次挥手。二十、TCP 如何保证可靠传输TCP 可靠性的核心机制1 确认应答ACK接收方确认收到数据。2 超时重传未收到 ACK重新发送数据3 序列号保证数据顺序防止重复4 校验和检测数据是否损坏。5 滑动窗口控制发送速率。6 拥塞控制防止网络拥塞。二十一、TCP 的流量控制流量控制用于防止发送方发送过快TCP 使用滑动窗口机制接收方告诉发送方Window 可接收数据大小如果窗口为 0发送方暂停发送。二十二、IPv4 与 IPv6IP 地址用于标识网络设备。IPv4长度32位表示方式192.168.1.1地址数量约43亿问题地址不足。IPv6长度128位表示方式2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334地址数量3.4 × 10^38几乎无限。IPv4 与 IPv6 对比特性IPv4IPv6地址长度32位128位地址数量43亿极大表示方式点分十进制冒号十六进制NAT需要不需要