JavaGuide知识点整理——盘算机网络常见知识点

程序员 · 2024-9-4 02:22:57

OSI七层模子是什么？每一层的作用是什么?

起首要明白七层模子是一个理论上的分层，是抽象的模子体，并没有实际的实现。下面是简单的明白。

物理层
物理层的作用是提供了网络的双向通讯，为双向传输提供了有保障的通路。其中界说了四个同一特性：电气特性，呆板特性，功能特性，规程特性。
数据链路层
交换机就是工作在二层数据链路曾，链路层主要有三个功能：
- 提供了通讯过程中用到的mac地点。盘算机通讯过程中一共要用到两个地点：一个是物理mac地点，一个是逻辑ip地点。 mac地点就是数据链路层提供的。实在就是我们的网卡地点。
- 负责数据帧转发。数据链路层传输的数据被称为数据帧
- 提供错误检测机制。只能发现题目但不能纠正。
网络层
路由器工作在网络层。网络层一共有四个功能：
- 提供逻辑ip地点
- 连接差异的媒介范例(内网和外网)，使差异的媒介之间可以相互通讯。
- 根据路由器运行的差异路由协议选择最佳路径
- 在选好的最佳路径上负责路由数据包
传输层
传输层的功能是提供了端标语码的概念。
会话层
会话层的作用是负责在应用程序之间创建，维护并清除会话连接
体现层
体现层的作用是负责数据加密，提供了四种常见的加密方式：
- 对称加密：加密方式和揭秘方式使用类似的密钥
- 非对称加密：一把私钥，N个公钥
- hash 256加密
- 光密
应用层
给用户和抽象的网络之间提供一个接口，使得用户可以通过使用应用程序，app，来使用整个6层网络模子。

TCP/IP四层模子是什么?每一层的作用是什么?

上面说到了osi七层模子是一种很理论上的东西，而它落地的实现之一就有tcp/ip四层模子。固然了这种模子感觉是翻译过来的，以是中文名会略有差异，我看到了很多多少种叫法，但是主要作用是稳定的，而且差异名称也类似。我这里用的是一种比力常见的译法：

应用层
TCP/IP的应用层对应OSI的应用层，会话层，体现层。主要功能是：
- 为用户的应用提供服务并支持网络访问
- 负责管理网络中盘算之间的通讯，提供传输层不具备的连接干系功能
- 负责转化数据格式，处理数据加密和数据压缩
传输层
传输层主要提供以下几个功能：
- 提供应用程序接口，为网络应用程序提供网络访问的途径。
- 提供可以从多个应用层吸取消息的功能(多路复用)，同时可以提供把消息分发给应用程序的功能(多路分解)
- 对数据举行错误检测，流量控制

TCP协议就是一个传输协议，包罗下面几个特性：
1.必要三次握手创建连接，四次挥手断开连接
2. 面向流的处理，可以一个个字节的方式吸取数据，然后把这些数据构成数据段，发给网际层
3. 对数据发送举行流量控制，克制发送和吸取方因为缓存写满造成数据丢失。
4. 对数据举行校验，分段的数据有重排序功能，对错误和丢失的数据有重发机制。
还有一个类似TCP的协议是UDP，UPD不面向连接，错误检测机制不如TCP，也不举行流量控制。但是就因为校验少，以是性能比TCP好。如果不器重数据校验更器重性能的话，可以用UDP。

网际层
网际层主要是办理数据由一个盘算机的ip怎样路由到目标盘算机的过程规范。我们的盘算机消息发出去之后，司理了哪些处理才气精确的找到目标盘算机，其中包罗了IP,ARP,RARP,ICMP等协议。
而ip地点是一套有规则的数据组合，通过ip地点可以快速定位到我们的目标盘算机地域，和mac组合就能快速找当网络中具体的一台盘算机了。
网络访问层
主要是管理物理网络预备所必要的数据，包罗：
- 与盘算机网络适配器连接
- 根据合适的方式调整数据传输
- 把数据转化为电子流大概脉冲的情势在传输介质上传输
- 对发送的数据添加错误查抄信息，对吸取的数据举行数据校验

为什么网络要分层？

可以使得每一层的功能明白，而且各层之间独立，增长了每一层的灵活性。简单来讲分层的长处如下：

各层之间独立，把复杂的题目分解为多少个比力轻易处理的更小一些的题目。
灵活性好，恣意一层发生变革时(比方技能变革)，只必要层间接口关系保持稳定，团体都不受影响。
某层提供的服务不必要时可以直接取消。
结构上可分割开，各层都接纳最合适的技能来实现。
易于实现和维护。
促进标准化和流程化。

应用层有哪些常见的协议？

HTTP：超文本传输协议

超文本传输协议主要是为web欣赏器与web服务器之间的通讯而筹划的。当我们使用欣赏器欣赏网页的时间，我们的网页就是通过http哀求举行加载的，过程如下：

http协议是基于tcp协议，发送http哀求之前起首要创建tcp连接也就是要履历三次握手，现在使用的http协议大部分都是1.1，在1.1的协议内里默认开启了keep-Alive，如许创建的连接可以多次在哀求中被复用。
别的http协议是无状态协议，它无法记载客户端用户的状态，一样寻常我们都是通过Session来记载客户端用户的状态。
SMTP：简单邮件传输(发送)协议

简单邮件传输(发送)协议基于TCP协议，用来发送电子邮件。
留意：吸取邮件的协议不是SMTP而是POP3协议。
电子邮件的发送过程如下(好比我是163邮箱发送给qq邮箱)：

通过SMTP协议将写好的邮件交给163邮箱服务器。
163邮箱服务器发现我发的是 qq邮箱。它使用SMTP协议将邮件转发到qq邮箱服务器
qq邮箱服务器担当邮件后，关照收件邮箱来收邮件(用户通过POP3/IMAP协议将邮件取出)

怎样判定邮箱是真正存在的？

查找邮箱域名对应的SMTP服务器地点
实验与服务器创建连接
连接成功后实验想必要验证的邮箱发送邮件
根据返回效果判定邮箱地点的真实性

POP3/IMAP邮件吸取的协议

这两个没必要论述，只要相识都是负责邮件吸取的协议即可。不要和SMTP协议搞混了。SMTP协议负责邮件的发送，POP3/IMAP负责邮件的吸取。
FTP文件传输协议

FTP协议主要提供文件传输服务。基于TCP实现可靠的传输。使用FTP传输文件的利益是可以屏蔽利用体系和文件存储方式。
FTP是基于客户-服务器模子而筹划的，在客户端与FTP服务器之间创建两个连接。如果我们要基于FTP协议开发一个文件传输的软件的话，必要高清FTP的原理。
FTP的独特的上风同时也是别的客户服务器程序最大的差异点在于：它在两台通讯的主机之间使用了两条TCP连接(别的客户服务器应用程序一样寻常只有一条TCP连接)

控制连接:用于传输控制信息(下令和相应)
数据连接:用于数据传送

这种将下令和数据分开传送的头脑大大进步了FTP的效率。

Telnet 远程登岸协议

Telnet协议通过一个终端登录到别的服务器，创建在可靠的传输协议TCP之上，Telnet协议最大的缺点之一是全部数据(包罗用户名和暗码)都是以明文情势发送，有潜伏安全风险。这也是Telnet很少使用并被称为SSH的非常安全的协议所取代的主要缘故原由
SSH：安全的网络传输协议

SSH是现在比力可靠，专为远程登岸会话和别的网络服务提供安全性的协议。使用SSH协议可以有用防止远程管理过程中的信息走漏题目。SSH创建在可靠的传输协议TCP之上。
Telnet和SSH之间主要区别在于SSH协议会对传输的数据举行加密包管数据安全性。
TCP与UDP

TCP与UDP的区别

是否面向连接：UDP在传输数据之前不必要先创建连接。而TCP提供面向连接的服务。在传输数据之前必须先创建连接，数据传送竣事后要开释连接。
是否可靠传输：收到UDP报文后不必要给出确认，也不包管数据不丢失，不包管是否序次送达。TCP提供可靠传输服务，转达数据前会三次握手创建连接，转达数据时有确认，窗口，重传，拥塞控制机制。通过TCP连接传输的数据无不对不丢失不重复且按序次送达。
是否有状态：TCP传输是有状态的，好比TCP会记载自己发送消息的状态，是否发送了，是否被吸取了等。为此TCP必要维护复杂的连接状态表。而UDP是无状态的，发出去就不管了。
传输效率：因为TCP多了很多机制，以是效率比UDP低。
传输情势：TCP的面向字节省的，UDP是面向报文的
首部开销：TCP首部开销20-60字节。UDP首部开销8字节
是否提供广播大概多播服务：TCP只支持点对点，UDP支持1对1，1对多，多对多。

实在根据上面的特点我们能看出来两个协议重点不一样。TCP更在意精确性从而断送了性能，我们可以在精确性要求高的场景使用。好比文件传输，发送和吸取文件等。
而UDP则更在意性能而断送了精确性，在语音视频的时间使用，丢失几帧的不要紧的。
HTTP协议是基于TCP协议的。
使用TCP和UDP的协议分别有哪些？

运行于TCP协议之上的协议：

HTTP协议
HTTPS协议：更安全的超文本传输协议，身披SSH外套的HTTP协议
FTP协议
SMTP协议
POP3/IMAP协议
Telnet协议
SSH协议

运行于UDP协议之上的协议：

DHCP协议：动态主机设置协议，动态设置IP协议
DNS：域名体系将人类可读的域名转化为呆板可读的IP地点。我们可以明白其为转为互联网筹划的电话本，实际上DNS同时支持UDP和TCP协议。

TCP三次握手和四次挥手

这个网上很多教程，我这里也不消官方语言讲了，用白话大概说下:
TCP创建连接的时间三次握手(先确定发起方是客户端)：

第一次握手：客户端发送syn包到服务器，自己进入到syn_sent状态。
第二次握手：服务器收到syn包，返回给客户端syn，服务器进入syn_recv状态
第三次握手：客户端收到服务器的包并再次发送ack给服务器，双方都进入到established状态

三次握手完成后才正式开始传送数据。
TCP断开连接四次挥手(恣意一方都可以自动关闭连接)：

第一次挥手：自动关闭方发送fin给另一方，告诉对方不会再发数据了(在这之前已发送还没吸取的还正常吸取)
第二次挥手：被动方收到fin，发ack给对方。告诉对方我知道你不给我发了。
第三次挥手：被动方发送fin给自动方，告诉对方我也不会再发数据了。
第四次挥手：自动关闭方收到fin后，发ack给被动方。断开连接

在欣赏器中输入url表现主页的过程

总的来说分为下面几个过程：

欣赏器查找域名的ip地点(DNS分析)
欣赏器向web服务器发送一个http哀求
服务器处理哀求
服务器发回HTML相应
欣赏器表现HTML。

HTTP状态码有哪些？

HTTP和HTTPS有什么区别？

端标语：HTTP默认80，HTTPS默认443
URL前缀：HTTP的前缀是http://,HTTPS的前缀是https://
安全性和资源斲丧：http协议运行在TCP之上，所传输的内容都是明文，客户端和服务器端都无法验证对方的身份。HTTPS是运行在SSL/TLS之上的HTTP协议，SSL/TLS运行在TCP之上。所传输的内容都颠末加密，加密接纳对称加密，但对称加密的密钥用服务器方的证书举行了非对称加密。以是说我们可以明白为：HTTPS是加了一层的HTTP。以是HTTP性能比HTTPS好，但是安全性没有HTTPS高。

HTTP1.0和HTTP1.1的区别

连接方式：1.0为短链接，1.1支持长连接
状态相应码：1.1中添加了大量的状态码。
缓存处理：1.0中主要使用header里的 If-Modified-Since,Expires来作为缓存判定标准，1.1引入了更多的缓存控制计谋。
带宽优化以及网络连接的使用：1.1支持断点续传。在哀求头中引入了range头域，答应只哀求资源的某个部分。

HTTP是不生存状态的协议，怎样生存用户状态？

http是一种不生存状态，即无状态的协议。也就是说http协议自身不对哀求和相应之间的通讯状态举行生存。那么我们怎样生存用户状态呢？
session机制办理了这个题目。服务端给特定的用户创建特定的session之后就可以标识这个用户并跟踪这个用户了。
Cookie和Session的区别？

实在两者最大的区别就是Cookie是生存在客户端(欣赏器端)，而Sission数据生存在服务器端。
URI和URL的区别

URI是同一资源标识符，可以唯一标识一个资源
URL是同一资源定位符，可以提供该资源的路径。它是一种具体的URI。不仅可以标识唯一资源，还可以定位该资源的信息。

本篇条记就记到这里，如果稍微帮到你了记得点个喜好点个关注，这篇条记是东拼西凑出来的知识点，比力杂，如果那里写的有题目欢迎支持，也祝各人工作顺顺遂利！

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