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网络

1.对网络的基础认识

<1>.组网方式

1.网络互联:使用集线器将少量主机连在一起

2. 局域网(LAN):使用交换机和路由器将主机连接，可以自由组合三种方式

   组网方式：

   <1>.交换机

   <2>.路由器

   <3>.交换机+路由器

3.广域网(WAN):广域网和局域网知识相对的概念

例如：一个学校之间的网络就可以成为局域网，而一个国家，多个国家之间可以称为广域网，覆盖的区域不同

组网方式：公网上，网络结点组成，每一个结点可以是：

<2>.OSI七层模型

1.对协议的简单理解：本质上是数据格式的定义。而知名的数据格式，大家普遍遵循的规定，就属于协议

2.OSI七层模型：一种网络分层的设计方法论，比较复杂且不实用，落地几乎都是TCP/IP四层，五层模型

<3>.TCP/IP五层（四层模型）

五层模型：除去OSI的表示层和会话层

四层模型：除去OSI的表示层，会话层和物理层

注意：

应用程序实现对应用层的封装分用

<4>.对封装分用的理解

1.封装：发送数据时，从高到低的顺序，按照对应的网络分层协议对数据进行包装

例如：

2.分用：封装的逆过程：接收数据时，从低到高的顺序，按照对应的网络分层协议，解析数据

例如：

2.网络数据传输

<1>局域网

(1)认识IP和MAC

IP:

MAC:

总结：
IP地址描述的是路途总体的起点和终点。（给人用的，网络主机的逻辑地址）
MAC地址描述的是路途上的每一个区间的起点和终点（给电脑硬件用的，网络主机的物理地址）

(2)网络数据传输的特性

五组：
源IP，目的IP，源端口，目的端口，协议号

DNS协议：
作用：域名转IP

特殊的IP，域名：本机IP为127.0.0.1，本机域名为localhost

(3)网络数据传输流程

ARP/RARP协议：
主机中有ARP缓存表
ARP协议：IP转MAC
RARP协议：MAC转IP

1)网络互联的方式

首先介绍集线器：如上图，网络数据传输时，直接转发到其他所有端口（工作在物理层）

网络数据传输的过程：

1.ARP缓存表找到了

2.ARP缓存表没找到

注意：

注意：使用集线器的缺陷
网络冲突，这样构成的网络区域叫冲突域/碰撞域（例如，房间里有多个人说话，那么其中某一个人说话就听不清楚了）

2).局域网交换机组网的方式

3)局域网交换机+路由器组网的方式

注意：单独由路由器组网的方式，和上述由交换机单独组网的方式相同
首先介绍路由器，这里介绍两种：
<1>LAN口连接局域网，为主机分配局域网IP，分配的局域网IP都是一个网段（路由器下连接多个主机的类型）
路由器还有个网卡：绑定局域网的IP，和下面连接的主机进行信息交互用的

<2>LAN口是网卡。每个LAN口都可以连接类似交换机组网的方式

主机上的网络信息：

第二种路由器组网方式：

<2>广域网传输流程

1.NAT和NAPT

2.传输流程

结合上图，理解广域网传输流程
首先：主机1发送http://www.baidu.com网络流程

传输流程
1首先主机1发送http请求，使用DNS协议：进行域名转IP
域名转IP：首先在本机DNS缓存表找，如果找不到---->向上查找------>如果根域名服务器也找不到，表示公网上没有该域名的主机

2. 找到IP，数据报IP部分，PORT部分都有了：

3. 根据目的IP计算是否和主机在同一个网段
   主机1的IP+子网掩码 计算出------>主机1的网段
   目的IP+子网掩码 计算出------->目的主机的网段
   通过上述计算，判断目的IP和主机是否在同一个网段
   
   
   
   
   
   
   
   
   
4. 如果是同一个网段，和局域网传输一样
   如果不是同一个网段：发送数据到网关
   找网关的MAC：
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
5. 找到网关的MAC之后，将http数据重新封装，交由交换机转发
   交换机转发：在MAC地址转换表（MAC映射端口），通过目的MAC找端口（交换机的屁股口）
   注意：这个过程没有封装和分用
   
   
   
   
   
   

注意：前五个步骤，和路由器组成的局域网传输流程一样 参考：局域网传输

6. 路由器接收，分用数据报

注意：路由器会根据最短路径算法，计算出下一个发送数据的设备，会离目的IP更近一步

7. 上述步骤之后，数据报由局域网到广域网进行传输
路途中的设备：

8. 数据报到达百度服务器之后

11. 之后的步骤，和局域网传输相同
主机接收数据报，分用

3.UDP和TCP

<1>UDP协议

16位UDP校验和作用：类似于藏头诗，双方约定好的校验数据，进行数据校验

<2>TCP协议(可靠的传输协议)

(1)TCP相关概念

(2)确认应答机制

(3)超时重传机制(安全机制)

超时重传机制触发：主机A发送数据给主机B，如果主机A在一个特定的时间间隔内没有收到来自主机B的确认应答，就会进行数据重发。

没有收到确认应答的情况：1.主机A的数据报在发送的过程中丢了。2.主机B的ACK应答丢了

超时时间的确定：TCP会根据当时的网络状态，动态的计算数据发送的速度，得到单次数据报发送的最大生存时间（MSL），超时时间即为（2MSL）

(4)连接管理机制（安全机制）

流程图：

1.建立连接------>TCP三次握手:

TCP------>三次握手的流程

2.断开连接------>TCP四次挥手:

(5)滑动窗口（效率）

如果没有滑动窗口，网路数据传输就是串行的方式（发送一次之后，等待应答，这个时间内，主机A无事可做，主机B也一样），效率比较差。

如上图：如果主机A发送的数据报丢包，主机B的ack应答，会根据主机A已经收到的连续数据报的最大值+1返回ack应答，当主机A收到三个同样的ack应答之后，会将丢掉的数据报进行重发（具有接收缓冲区，来记录已经接收的数据报的序号）

如果是滑动窗口的第一个包丢了，根据上述数据报丢包的情况，收到了第6个报的ACK应答，是从6001开始，说明第一个报主机B已经收到，所以ack丢包可以根据后序ack确定数据报主机B是否收到

(6)流量控制机制（安全机制）

(7)拥塞控制机制（安全机制）

少量的丢包, 我们仅仅是触发超时重传; 大量的丢包, 我们就认为网络拥塞;

(8)延迟应答机制(效率)

(9)捎带机制（效率）

在延迟应答的基础上, 我们发现, 很多情况下, 客户端服务器在应用层也是 “一发一收” 的，意味着当客户端给服务端发送请求时，服务端会给客户端响应数据，此时ACK就像可以搭请求数据的顺风车，一起发送。

接收端响应的ACK，和主动发送的数据，可以合并返回。

<3>TCP的总结

(1)TCP特性

TCP是有连接的可靠协议

(2)面向字节流

TCP既有发送缓冲区，也有接收缓冲区，数据没有大小限制

(3)粘包问题

<4>UDP VS TCP

(1)UDP和TCP的特性

(2)如何使用UDP进行可靠传输

4.MTU和IP协议

<1>MTU协议

<2>IP协议

1.协议头格式

8位服务类型(Type Of Service): 3位优先权字段(已经弃用), 4位TOS字段, 和1位保留字段(必须置为0). 4位 TOS分别表示: 最小延时, 最大吞吐量, 最高可靠性, 最小成本. 这四者相互冲突, 只能选择一个. 对于ssh/telnet这样的应用程序, 最小延时比较重要; 对于ftp这样的程序, 最大吞吐量比较重要（应用层协议需要不同安全/效率需求，此时可以设置服务类型来满足）

5.HTTP和HTTPS

<1>HTTP

(1)Http的前置知识

1)网络数据传输

2)认识URL

(2)HTTP

1)域名

2)http协议格式

3)http请求方法

重点了解get和post方法

get和post方法的区别：

1.get的请求数据只能放在url中，post的数据，可以放在url和请求体

2.url长度有限制，所有get方法请求数据不能太多，冰球url只能传输ascli字符

3.安全性将，post可以存放请求数据在请求体，相对更加安全

其他区别：了解即可

4)http状态码

服务端返回（服务端设置），站在服务端的角色上，状态码都是对应的含义，站在客户端的角色上就不一定

5)http头信息

<2>HTTPS

<1>.前置知识：为什么需要HTTPS

如上图：HTTP是不安全的，在传输的过程中，当客户端发送数据时，可能被钓鱼网站“欺骗”，将钓鱼网站当作服务端，或者直接被钓鱼网站窃取到数据，然后更改，造成不安全的影响

2.HTTPS握手阶段（根据公钥私钥生成对话密钥）（以上1，2步需要保证对话密钥不被钓鱼）

<1>.首先客户端给出协议版本号，一个客户端生成的随机数，以及支持的加密方式

<2>.服务端确认双方使用的加密方式，给出数字证书，以及一个服务器生成的随机数

<3>.客户端确认数字证书有效，然后生成一个新的随机数，并使用数字证书中的公钥，加密这个随机数，发个服务端

<4>.服务端使用自己的私钥，获取客户端发来的随机数

<5>.客户端和服务端根据约定的加密方式，使用前面的三个随机数，生成密钥

6.正向代理和反向代理

<1>.正向代理服务器

<1>概念

<2>原理图

<3>使用场景和特点

<2>.反向代理服务器

<1>概念

<2>原理图

<3>使用场景和特点

7.网络面试题

<1>.说一说TCP/IP模型，以及都做了哪些事情

TCP/IP模型分为五层，分别是应用层，传输层，网络层，数据链路层，物理层

TCP/IP协议群主要是报文的拆分，增加协议头，数据的传输，路由和寻址以及数据的重组

<2>.说一说TCP的三次握手四次挥手

1.建立连接------>TCP三次握手:

TCP------>三次握手的流程

2.断开连接------>TCP四次挥手:

<3>IPV4和IPV6的区别

1.地址不同（IPV4 32位，IPV6 128位），所有地址的空间，数目不同

2.地址分配不同（IPV4资源不够，分配的话需要竞争，而IPV6可以给每个人都分配很多的地址）

3.寻址的方式不同：IPV4 通过子网掩码计算网络地址，而IPV6有固定的计算方式划分网络

<4>TCP和UDP的区别

5.UDP的传输速率高于TCP

<5>如何用UDP进行可靠传输

<6>正向代理和反向代理的区别

正向代理：要访问的服务器只知道代理服务器来访问它，并不知道真实的客户端是谁

反向代理：反向代理正好相反。对于客户端来说，反向代理就好像目标服务器，客户端向反向代理发送请求，接着反向代理判断请求走向何处，隐藏了真实的服务器。

<7>说说HTTP和HTTPS

HTTP是超文本传输协议，是目前应用最广泛的网络通信协议，也是客户端和服务端交互的一系列行为的标准

http header包含三大部分，有General。Response Headers（响应头）。 Request Headers（请求头）。

http是无连接，无状态的（每次连接只处理一个请求，发送完数据后，不会记录）

而https简单讲是HTTP的安全版，即HTTP下加入SSL层，主要是来确认网站的真实性和数据传输的安全。

区别：

1.http的数据是明文传输，而https是加密传输，需要用到ca证书

2.http使用80端口，而https是443端口

3.http的速度比https要快

<8>https中SSL握手的过程

<1>.首先客户端给出协议版本号，一个客户端生成的随机数，以及支持的加密方式

<2>.服务端确认双方使用的加密方式，给出数字证书，以及一个服务器生成的随机数

<3>.客户端确认数字证书有效，然后生成一个新的随机数，并使用数字证书中的公钥，加密这个随机数，发个服务端

<4>.服务端使用自己的私钥，获取客户端发来的随机数

<5>.客户端和服务端根据约定的加密方式，使用前面的三个随机数，生成密钥

<9>DNS解析（DNS找IP）

1.当浏览器中输入www.bai.com域名时，操作系统会检查自己本地的hosts文件查看是否有这个网址的映射关系，如果有，直接调用

2.如果没有，则查找本地的DNS解析器缓存，如果有，则直接返回IP

3.如果没有，再找TCP/IP参数中设置的本地的DNS服务器，如果该域名包含再本地配置区域的资源中，则返回解析结果。

4.也可能查找的域名，本地的DNS服务器已经缓存在网址的映射关系，那么直接调用这个IP

5.如果本地DNS服务器也无法解析，会根据本地的DNS服务器是否设置转发器进行查询

如果是未转发模式，本地DNS会把请求发给13台根DNS，由对应的根服务器（例如.com）向下找，最后完成解析

如果是转发模式，那么DNS服务器会把请求一级一级向上传，往上找，直到传到根DNS。

<10>GET和POST的区别

1.get的请求数据只能放在url中，post的数据，可以放在url和请求体

2.url长度有限制，所有get方法请求数据不能太多，并且url只能传输ascli字符

3.安全性将，post可以存放请求数据在请求体，相对更加安全

4.GET主要是从服务端获取数据，而POST请求主要是将数据发送到服务端

5.POST请求刷新会被重新提交，但Get请求不会

<11>常见的状态码

400:客户端请求语法错误，服务端无法理解

405：映射找到了，但是客户端请求方法和服务端提供的请求方法不匹配

500:服务端内部报错

403：无权限

<12>输入一个URL到浏览器中，会发生什么

1.域名解析(DNS解析)

2.发起TCP的三次握手

3.建立TCP连接后发起HTTP请求（如果浏览器存储了该域名下的Cookies，那么会把Cookies放入HTTP请求头里发给服务器。）

4.服务器端响应http请求，浏览器得到html代码

5.浏览器解析html代码，并请求html代码中的资源

6.浏览器对页面进行渲染呈现给用户

今天的文章 2025年面试官都震惊，你这网络基础可以啊！分享到此就结束了，感谢您的阅读。