網絡基礎

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網絡基礎確實不熟悉，有點難度，不過仍是多看就好

1. OIS七層參考模型

應用層

經過應用進程間的交互完成網絡應用。

應用層協議定義的是應用進程間的通訊和交互的規則，常見有HTTP、DNS、SMTP、POP3

表示層

將應用程序的信息轉換成適合網絡傳輸的格式。

好比編碼問題，HTML，XML，MiME

會話層

鏈接的管理，什麼時候數據發送和分割。

並沒有實際傳輸做用，首部記錄數據的發送順序

傳輸層

在進程之間的通訊提供通用的數據傳輸服務。

無需在路由器上處理，沒有到達會重試，確保數據到達，傳輸層和網絡層配合才能實現可靠傳輸。協議有TCP / UDP

網絡層

將數據傳送到目的地，負責尋址和路由選擇。

IP屬於分組交換，但不具有重發機制，屬於非可靠協議

數據鏈路層

負責相鄰節點的數據傳輸，分數據幀發送。

幀包括數據和必要的控制信息（同步、地址、差錯信息）

物理層

比特流和電信號的轉換，及透明比特流的傳輸。

屏蔽傳輸介質和物理設備的差別

2. 分組交換

電路交換：獨佔信道，空閒時被獨佔也不能發送數據

報文交換：報文越大，時延越大。且出錯得所有重發

分組交換：分割成小數據包，共享同一條信道，提升效率

3. TCP / UDP 的區別

TCP：面向鏈接、可靠字節流傳輸（各類控制）、因此需資源多、傳輸效率相比慢 場景使用：文件、郵件、登陸
UDP：無鏈接、不可靠數據報、所需資源少、傳輸效率快、但細微處理都交給上層 場景使用：語音、視頻、直播

TCP或UDP要用到操做系統提供的類庫，即套接字

一個通訊由五個標識惟一肯定：目的IP，源IP，目標端口，源端口，協議號

4. 常見端口號

TCP/UDP可同端口，由於接收數據後交由不一樣的處理程序處理

• 21：ftp
• 22：SSH
• 23：telnet
• 25：smtp
• 53：DNS
• 110：pop3
• 3306：mysql
• 8080：tomcat
• 80：http
• 443：https
• 6379：redis
• 5672：rabbitMQ

5. TCP協議如何保證可靠傳輸

• 序列號 + 確認應答號：是否重複接收和是否收到消息
• 校驗和：TCP保持首部和數據的檢驗和，確保端到端的數據正確性
• 超時重傳：發送數據後，沒有收到確認應答則重發這個分組
• 鏈接管理：三次握手和四次揮手
• 流量控制：發送不超過接收端決定的窗口大小，防止高負荷下接收端的拒收而觸發重傳機制
• 擁塞控制：對發送的數據大小進行控制（選擇小的擁塞窗口或接收窗口），防止原本擁塞的網絡來一個大的數據
• ARQ協議（自動重傳請求）：包括中止等待ARQ協議和連續ARQ協議
  • 中止等待協議：發完一個分組就中止發送，等待確認應答。超時未收到確認應答，則須要重傳，直到接收到應答
  • 中止等待協議：若接收收到重複分組（序列號），則丟棄，但還要發送確認應答
    • 有個超時計時器，比分組傳輸的平均往返時間更長一些
  • 連續ARQ：窗口控制，累計收到同個序列號才進行重發（高速重發）

6. 瀏覽器輸入url回車鍵發生了什麼？

• DNS解析：經過DNS獲取域名對應的IP
• TCP鏈接：三次握手創建鏈接
• 發送HTTP請求
• 服務器處理請求並返回響應
• 瀏覽器解析渲染頁面
• 鏈接結束：四次揮手

其中：

TCP：與服務器三次握手創建TCP鏈接

IP：創建鏈接的發送數據在網絡層使用IP協議

OPSF：IP在路由選擇時使用

ARP：路由與服務器通訊時須要MAC

HTTP：使用網頁用到HTTP協議

7. 補充

• 數據鏈路的分幀有最大傳輸單位 MTU ,爲了分組交換提升效率（以太網爲1500字節，ATM爲9180字節），那麼數據鏈路層就限制了IP數據包大小，IP數據報須要分片，同理IP對上層也須要限制，最大爲MSS，TCP須要分段
• ARP：知道IP後，相鄰網絡須要知道MAC，那麼廣播ARP包，對應IP的主機將本身MAC地址做爲ARP響應
• NAT：私有地址訪問外網轉爲全局IP，出網時用5個標識映射惟一鏈接

8. 各類首部

數據鏈路層的，數據幀：

• FCS：幀檢測序列，檢測所有（好比CRC循環校驗碼）

網絡層的，IP數據報：IPV4

• 首部校驗和：只校驗首部

傳輸層的，TCP，UDP數據段：

• 校驗和：校驗所有，數據篡改數據鏈路能夠防止。校驗和防止路由器內存或程序漏洞致使的錯誤

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參考： 《圖解TCP/IP》