計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系分類：

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)整個(gè)體系有兩個(gè)大的分類：一個(gè)是國(guó)際組織制定的OSI七層模型擎厢，一種是實(shí)際使用中的TCP/IP四層模型。

物理層：

物理層主要是實(shí)現(xiàn)主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間的物理連接辣吃，規(guī)定一些與傳輸媒體接口有關(guān)的一些特性动遭。

通信方式：

• 單工通信：只能由A主機(jī)向B主機(jī)發(fā)送消息，通信是單向的神得。

• 半雙工通信：同一時(shí)間只能是由A主機(jī)向B主機(jī)或者是B主機(jī)向A主機(jī)發(fā)送信息厘惦，不能同時(shí)發(fā)送消息。

• 全雙工通信： A主機(jī)和B主機(jī)可以實(shí)現(xiàn)在同一時(shí)間內(nèi)既接收消息哩簿，又發(fā)送消息宵蕉，極大的提升了通信效率。

常見引導(dǎo)型傳輸媒體：

雙絞線：

分為屏蔽雙絞線（STP）和非屏蔽雙絞線（UTP）节榜，屏蔽雙絞線就是在非屏蔽雙絞線外邊又加了一層屏蔽層

tips：為什么雙絞線要兩根線絞起來羡玛，兩個(gè)線絞起來可以有效的減少相互之間的電磁干擾。

同軸電纜：

由內(nèi)導(dǎo)體銅制芯線宗苍，絕緣層稼稿，網(wǎng)狀編織的外導(dǎo)體屏蔽層薄榛，以及塑料保護(hù)外層組成。有良好的抗干擾性渺杉，被廣泛用于較高速率的傳輸蛇数。

光纜：

由非常透明的石英玻璃拉成細(xì)絲，主要由纖芯和包層構(gòu)成雙層通訊柱是越《耍可以分為單模光纖和多模光纖。

信道復(fù)用技術(shù)：

• 頻分復(fù)用：根據(jù)傳輸?shù)牟ǖ念l率的不同倚评，將不同頻段的波用于不同的通信浦徊。

• 時(shí)分復(fù)用：將時(shí)間分割為時(shí)間段，規(guī)定在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)發(fā)送什么樣的信息天梧，根據(jù)時(shí)間段來進(jìn)行信息類別的區(qū)分盔性。也稱為同步時(shí)分復(fù)用

• 統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用：基于時(shí)分復(fù)用的一種改進(jìn)，由于基本的時(shí)分復(fù)用并沒有考慮到每個(gè)時(shí)間段內(nèi)是否有信息發(fā)出呢岗，例如說每個(gè)時(shí)間段是20冕香，但是發(fā)送消息只占用其中的2，那么剩下的18就處于空閑時(shí)間后豫。統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用就是基于這種考慮而設(shè)計(jì)的悉尾，他允許用戶有數(shù)據(jù)時(shí)就將數(shù)據(jù)發(fā)送到緩存中，然后會(huì)依次掃描輸入緩存挫酿，把緩存中的數(shù)據(jù)放入到STMD幀中构眯，若沒有就跳過，每當(dāng)一個(gè)幀滿了就把這個(gè)幀發(fā)出去早龟。STMD幀不是分配的固定時(shí)序惫霸，而是根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)的分配時(shí)隙，也稱之為異步時(shí)分復(fù)用

• 光分復(fù)用：就是光的頻分復(fù)用葱弟，根據(jù)光譜中頻率的不同壹店，用不同頻率的光來攜帶不同的信息。

數(shù)據(jù)鏈路層：

數(shù)據(jù)鏈路層主要是將上層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)幀發(fā)送到鏈路上翘悉，以及把接受到的幀中的數(shù)據(jù)取出并交給網(wǎng)絡(luò)層茫打。

通信方式：

• 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信：通信方式是點(diǎn)到點(diǎn)的，也就是只能是兩個(gè)點(diǎn)之間的通信妖混。常見的就是PPP協(xié)議

• 廣播通信：廣播通訊老赤，也就是可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的通信。常見的就是CSMA/CD（載波監(jiān)聽多點(diǎn)訪問/沖突檢測(cè)）

核心要解決的問題：

• 封裝成幀：在一段數(shù)據(jù)的前后分別添加首部和尾部制市，這樣就構(gòu)成了一個(gè)幀抬旺。接收端在接受到后就可以方便準(zhǔn)確的確定幀的首尾，也稱為幀定界符祥楣。同時(shí)定義出了最大傳輸單元（MTU）--表示一次可以傳輸?shù)淖畲箝L(zhǎng)度上限开财。

• 透明傳輸： 由于使用特定的字符來表示幀的開始和結(jié)束汉柒，所以傳輸?shù)膬?nèi)容中不能出現(xiàn)和幀定界符相同的字符，但這顯然是不可能的责鳍，為了解決這個(gè)辦法碾褂，就可以在內(nèi)容中和幀定界符一樣的字符前邊加上規(guī)定好的轉(zhuǎn)義字符，這種方法稱為字符填充或者是字節(jié)填充历葛。

• 差錯(cuò)檢測(cè)： 比特在傳輸過程中可能產(chǎn)生差錯(cuò)正塌，差錯(cuò)檢測(cè)就是用于檢測(cè)出現(xiàn)的差錯(cuò)，以便及時(shí)的重傳恤溶，最常用的差錯(cuò)檢測(cè)算法就是CRC（循環(huán)冗余檢驗(yàn)）

網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層主要是向上只提供簡(jiǎn)單靈活的乓诽，無連接的，盡最大努力交付的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)咒程。

IP協(xié)議（網(wǎng)際協(xié)議）：

IP協(xié)議是TCP/IP體系中最主要的協(xié)議之一鸠天，一切在IP之下，一切又在IP之上帐姻。我們常說的應(yīng)該是IP協(xié)議族稠集，還包含配套的協(xié)議：

• ARP（地址解析協(xié)議）：將網(wǎng)絡(luò)的IP地址轉(zhuǎn)化為實(shí)際的物理地址（MAC地址），并存儲(chǔ)在MAC地址表中饥瓷。

• ICMP（網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議）：用于進(jìn)行差錯(cuò)情況和異常情況的反饋巍杈，分為詢問報(bào)文和差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文。

• IGMP（網(wǎng)際組管理協(xié)議）：用于控制和管理多播和組播的協(xié)議扛伍。

網(wǎng)絡(luò)地址（IP地址）主要分為五類：

• A類：前8位為網(wǎng)絡(luò)位，后24位為主機(jī)位词裤，首位為0

• B類：前16位為網(wǎng)絡(luò)位刺洒，后16位為主機(jī)位，前兩位為10

• C類：前24位為網(wǎng)絡(luò)位吼砂，后8位位主機(jī)位逆航，前三位為110

• D類：前四位為1110，用于多播地址

• E類：前四位為1111渔肩，保留為以后使用

路由選擇協(xié)議：

路由選擇協(xié)議分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP）和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP）

內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：

主要是有RIP協(xié)議和OSPF協(xié)議

• RIP協(xié)議（路由信息協(xié)議）：基于距離矢量的協(xié)議

• OSPF（開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議）：基于鏈路狀態(tài)的協(xié)議

外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：

主要是邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP）因俐，將一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)分為多個(gè)小的自治域，每個(gè)自治域內(nèi)有一個(gè)網(wǎng)關(guān)路由負(fù)責(zé)和其他的自治域的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通訊周偎。

傳輸層

網(wǎng)絡(luò)層主要是為主機(jī)之間提供邏輯通訊抹剩，而傳輸層為應(yīng)用程序之間提供端到端的邏輯通訊。主要是兩種類型的通訊方式蓉坎，面向連接的TCP協(xié)議和面向無連接的UDP澳眷。

端口號(hào)：

端口號(hào)按照使用地方的不同分為兩大類：服務(wù)端端口號(hào)，客戶端端口號(hào)蛉艾。
按照占用時(shí)長(zhǎng)又可以分為熟知端口號(hào)（0_{1023）钳踊，登記端口號(hào)（1024}49151）衷敌，短暫端口號(hào)（49152~65535）

常見端口：

• FTP（文件傳輸協(xié)議）：20，21------其中20端口用于傳輸數(shù)據(jù)拓瞪，21端口用于命令控制

• Telnet（遠(yuǎn)程登錄協(xié)議）：23

• DNS（域名解析服務(wù)）：53

• TFTP（簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議）：69

• HTTP（超文本傳輸協(xié)議）：80

兩種協(xié)議：

• UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）：

• UDP是無連接的

• UDP使用盡最大努力交付缴罗，但是不保證可靠交付

• UDP是面向報(bào)文的

• UDP沒有擁塞控制

• UDP支持一對(duì)一，一對(duì)多祭埂，多對(duì)一面氓，多對(duì)一的交互通訊

• UDP首部的開銷小

• TCP（傳輸控制協(xié)議）：

• TCP是面向連接的

• 每一條TCP連接只能由兩個(gè)端點(diǎn)，每一條TCP連接只能是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的

• TCP提供可靠交付的服務(wù)

• TCP提供全雙工通信

• 面向字節(jié)流

可靠傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)機(jī)制：

• 停止等待協(xié)議： 每發(fā)完一個(gè)分組就停止發(fā)送沟堡，直到收到上一個(gè)分組的確認(rèn)信息侧但。若超過規(guī)定時(shí)間沒有接收到確認(rèn)信息，邊認(rèn)為是分組丟失航罗，開始重傳禀横。

• 連續(xù)ARQ協(xié)議： 發(fā)送方采用滑動(dòng)窗口的形式，處于滑動(dòng)窗口的分組可以直接發(fā)送出去；接收方一般采用累積確認(rèn)的方式邻遏，也就是說接受方不必對(duì)接收到的每一個(gè)分組都進(jìn)行確認(rèn)嚷兔，而是對(duì)按序到達(dá)的最后一個(gè)分組進(jìn)行確認(rèn)，而發(fā)送方每接收到一個(gè)確認(rèn)趾娃，窗口就向前滑動(dòng)一定距離。

• 流量控制：協(xié)調(diào)發(fā)送方和接收方的收發(fā)速率缔御，利用滑動(dòng)窗口來協(xié)調(diào)抬闷，使用探測(cè)報(bào)文來探測(cè)當(dāng)前應(yīng)該發(fā)送的速率，采用Nagle算法

• 擁塞控制：
  當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某一資源的需求超出了該資源所能提供的可用部分耕突，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)的性能就要開始變壞笤成，這種情況就叫做擁塞。而擁塞控制就是為了減少或者避免擁塞對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響而做出的一種控制手段眷茁。

• 擁塞控制思路：發(fā)送方維持一個(gè)叫做擁塞窗口的狀態(tài)變量炕泳，擁塞窗口的大小取決于網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度，并且在動(dòng)態(tài)的變化上祈。發(fā)送方讓自己的發(fā)送窗口等于擁塞窗口培遵，如果在考慮接收方的接收能力，一般發(fā)送窗口還要小于擁塞窗口登刺。

• 慢開始：當(dāng)主機(jī)開始發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候籽腕，由小到大的增大發(fā)送窗口，也就是由小到大的增大擁塞窗口塘砸。接收方接收到一個(gè)報(bào)文之后就回傳一個(gè)確認(rèn)報(bào)文节仿，發(fā)送方每接收到一個(gè)確認(rèn)報(bào)文，就將擁塞窗口加1掉蔬，這樣每經(jīng)過一個(gè)傳輸輪次之后廊宪，擁塞窗口就增大一倍矾瘾。

• 擁塞避免：思路是讓擁塞窗口緩慢的增大，即每經(jīng)過一個(gè)往返時(shí)間RTT就把發(fā)送方的擁塞窗口加1箭启，而不是加倍壕翩，這樣擁塞窗口就是線性緩慢增加，比慢開始的增長(zhǎng)速率緩慢的多傅寡。

• 慢開始門限：為了防止擁塞窗口增長(zhǎng)過大引起網(wǎng)絡(luò)擁塞放妈，還需要設(shè)置一個(gè)慢開始門限

  • 擁塞窗口<慢開始門限時(shí)，使用慢開始算法
  • 擁塞窗口>慢開始門限時(shí)荐操，使用擁塞避免算法
  • 擁塞窗口=慢開始門限時(shí)芜抒，兩種算法都可以

• 快重傳：要求收到方每收到一個(gè)時(shí)序的報(bào)文段之后就立即發(fā)出重復(fù)確認(rèn)，而不要等到自己發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)才進(jìn)行捎帶確認(rèn)托启。而發(fā)送方只要一連收到三個(gè)重復(fù)確認(rèn)就應(yīng)當(dāng)立即重傳對(duì)方尚未接受到的報(bào)文宅倒，而不必等待為報(bào)文設(shè)置的重傳計(jì)時(shí)器到期。

• 快回復(fù)：與快重傳配合使用屯耸，當(dāng)發(fā)送方連續(xù)收到三個(gè)重復(fù)確認(rèn)的時(shí)候拐迁，就執(zhí)行“乘法減小”算法，將慢開始門限減半疗绣。將擁塞窗口設(shè)置為慢開始門限減半之后的值线召，并開始指向擁塞避免算法。

TCP的連接管理：

連接三次握手：

1. 客戶端請(qǐng)求建立連接：SYN=1多矮，seq=x缓淹；
2. 服務(wù)器對(duì)客戶端的請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)：SYN=1，ACK=1塔逃，seq=y割卖，ack=x+1
3. 客戶端對(duì)服務(wù)器端的響應(yīng)信息進(jìn)行回應(yīng)：ACK=1，seq=x+1患雏，ack=y+1

注： SYN為同步信息，在建立連接過程中始終為1

斷開連接四次握手：

1. 客戶端請(qǐng)求斷開連接： FIN=1罢维，seq = u淹仑；
2. 服務(wù)端對(duì)客戶端的請(qǐng)求應(yīng)答：ACK=1，seq=v肺孵，ack=u+1匀借；
3. 服務(wù)端請(qǐng)求斷開連接：FIN=1，ACK=1平窘，seq=w吓肋，ack=u+1；
4. 客戶端對(duì)服務(wù)端的請(qǐng)求應(yīng)答：ACK=1瑰艘，seq=u+1是鬼，ack=w+1肤舞；

應(yīng)用層

應(yīng)用層有多種協(xié)議，常用到的就是HTTP以及HTTPS均蜜。

HTTP協(xié)議報(bào)文格式

常見狀態(tài)碼

1xx：表示通知信息囤耳，例如表示收到或者是正在處理
2xx：表示成功篙顺，例如表示接受或知道了
3xx：表示重定向，例如表示完成請(qǐng)求還需要采取進(jìn)一步的行動(dòng)
4xx：表示客戶端的差錯(cuò)充择，例如表示請(qǐng)求中有語(yǔ)法錯(cuò)誤或不能完成
5xx：表示服務(wù)器端的差錯(cuò)：例如表示服務(wù)器失效無法完成請(qǐng)求

HTTPS協(xié)議就是對(duì)HTTP協(xié)議的加密德玫，更加安全可靠，采用HTTP+SSL（安全套接字層）來保證數(shù)據(jù)的安全性椎麦。