网络基础
OSI七层模型
+ 物理层
+ 数据链路层
+ 网络层
+ 传输层
+ 会话层
+ 应用层
物理层
将0和1的比特流转换成物理介质。如果没有物理层，由 0 和 1 构成的比特流就无法在物理介质中传播。
数据链路层
它定义了通过通信介质相互连接的设备之前数据传输的规范.数据链路成的意义在意，如果没有数据链路层，数据只能以流的形式存在于通信介质中，不知道数据该发送到哪里。里面有2个重要的概念:
MAC地址
被烧录在网卡ROM中的一串数字，长度为48比特，他在世界范围内是唯一的。一旦指定了MAC地址，就确定了向哪个设备传输数据。
分组交换
分组交互就是将较大的数据分割成若干个较小的数据，然后依次发送。因为不同的数据链路有各自最大的传输单元（MTU）,所以需要分割.以太网为例，它的MTU为100个字节，也就是通过以太网传输的数据必须分割为若干个帧，每个帧的大小不超过1500字节.
网络层
网络层的主要作用是实现终端节点间的通信。数据链路层的作用是实现在同一个数据链路下的传递，而网络层则可以实现跨越不同数据链路的包传递.比如主机A通过Wi-Fi连接到路由器B，路由器B通过以太网连接到路由器C，而路由器C又通过Wi-Fi与主机D保持连接。这时主机A向D发送的数据包就依赖于网络层进行传输。
IP协议
IP协议可以分为三大作用模块:IP寻址，路由和IP分包.
IP地址
IP地址是一个在网络层用于识别通信端信息的地址.
DNS解析
IP地址用于识别双方的地址，但他是一长串数字，不好记忆，于是诞生了域名。DNS协议的作用就是将域名转换成IP。
ARP协议
ARP协议用于通过目标IP地址定位到下个接受数据的网络设备的MAC地址ARP 协议的工作原理可以分为两部分：ARP 请求和 ARP 响应。 首先，源主机会通过广播发送一个 ARP 请求包：“我要与 IP 地址为 xxx 的主机通话，谁知道它的 MAC地址？”。
数据链路上的所有主机都会收到这条消息并检查自己的 IP 地址，如果与 ARP 请求包中的 IP 地址一致，主机就会发送 ARP 响应包：“我就是 IP 地址为 xxx 的主机，我的 MAC 地址是：xxxx”。
传输层
传输层的主要作用是实现应用程序间的通信。网络层主要保证了不同数据链路下的数据可达性，至于如果传输数据由传输层负责。常见的传输层协议有TCP协议和UDP协议。TCP协议是面向有链接的协议.也就是说使用TCP协议传输数据之前一定要在发送发和接收方建立连接。一般情况下，建立连接需要3步，关闭连接需要4步。
建立 TCP 连接后，由于有数据重传、流量控制等功能，TCP 协议能够正确处理丢包问题，保证接收方能够收到数据，与此同时还能够有效利用网络带宽。然而 TCP 协议中定义了很多复杂的规范，因此效率不如 UDP 协议，不适合实时的视频和音频传输。
UDP协议是面向无连接的协议。可能会丢失数据.
IP 协议中的两大关键要素是源 IP 地址和目标 IP 地址。而刚刚我们说过，传输层的主要作用是实现应用程序之间的通信。因此传输层的协议中新增了三个要素：源端口号，目标端口号和协议号。通过这五个信息，可以唯一识别一个通信。
不同的端口用于区分同一台主机上不同的应用程序。假设你打开了两个浏览器，浏览器 A 发出的请求不会被浏览器 B 接收，这就是因为 A 和 B 具有不同的端口。
TCP三次握手
Q:为什么是三次握手呢？
因为网络是不可靠的，可能存在延迟或者丢包的可能。三次握手保证了连接的可靠性。举个例子：
假设没有第三次确认，客户端向服务端发送了 SYN，请求建立连接。由于延迟，服务端没有及时收到这个包。于是客户端重新发送一个 SYN 包。回忆一下介绍 TCP 首部时提到的序列号，这两个包的序列号显然是相同的。
假设服务端接收到了第二个 SYN 包，建立了通信，一段时间后通信结束，连接被关闭。这时候最初被发送的 SYN 包刚刚抵达服务端，服务端又会发送一次 ACK 确认。由于两次握手就建立了连接，此时的服务端就会建立一个新的连接，然而客户端觉得自己并没有请求建立连接，所以就不会向服务端发送数据。从而导致服务端建立了一个空的连接，白白浪费资源。
#######三次握手建立连接
这个过程可以用以下三句形象的对话表示：
- (客户端)我要建立连接了。
- (服务端)我知道你要建立连接了，我这边没有问题。
- (客户端)我知道你知道我要建立连接了，接下来我们就正式开始通信。
四次握手关闭连接
这个过程可以用以下四句形象的对话表示：
- (客户端)我要关闭连接了。
- (服务端)你那边的连接可以关闭了。
- (服务端)我这边也要关闭连接了。
- (客户端)你那边的连接可以关闭了。
由于连接是双向的，所以双方都要主动关闭自己这一侧的连接。#
Q:TCP与UDP区别
- tcp是面向有连接的，它具有丢包重发和流量控制的功能，这是他与UDP最大的区别.udp无连接
- udp可能会丢失数据
TCP特色之 数据重发
丢包重发的前提是发送方知道了接收方是否成功地接受到了消息。所有，接受端会返回一个确认应答（ACK)的通知,这表示收到了数据包.
发送方如果在一段时间内没有收到 ACK，就会重发数据：
即使网络连接正常，由于延迟的存在，接收方也有可能收到重复的数据包，因此接收方通过 TCP 首部中的 SYN 判断这个数据包是否曾经接收过。如果已经接收过，就会丢弃这个包。
应用层
HTTP协议位于最顶层的应用层里面.使用HTTP协议的时候，客户端会先于服务器的80端口简历一个tcp连接，然后在这个连接的基础上进行请求和应答。
HTTP有两个常用的版本，分别是1.0和1.1。1.0每次请求和应答都会使用一个新的TCP连接，而HTTP1.1在一个连接上进行请求和应答。
POST请求和GET请求
他们的却别:
- GET请求可以被缓存，可以被收藏为书签,post不行
- GET请求会保留在浏览器的历史记录中，post不会.
- GET请求的长度有限制,URL的数据只能是ACSII字符，POST没有限制.
- GET请求的参数都在URL中，而POST则放在HTTP的请求头里面,安全性高于GET。
Cookie和Session
HTTP 是一种无状态的连接，客户端每次读取 web 页面时，服务器都会认为这是一次新的会话。但有时候我们又需要持久保持某些信息，比如登录时的用户名、密码，用户上一次连接时的信息等。这些信息就由 Cookie 和 Session 保存。
这两者的根本性区别在于，cookie 保存在客户端上，而 session 则保存在服务器中。由此我们还可以拓展出以下结论：
- cookie 相对来说不安全，浏览器可以分析本地的 cookie 进行 cookie 欺骗。
- session 可以设置超时时间，超过这个时间后就失效，以免长期占用服务端内存。
- 单个 cookie 的大小有限制（4 Kb），每个站点的 cookie 数量一般也有限制（20个）。
- 客户端每次都会把 cookie 发送到服务端，因此服务端可以知道 cookie，但是客户端不知道 session。
当服务器接收到 cookie 后，会根据 cookie 中的 SessionID 来找到这个客户的 session。如果没有，则会生成一个新的 SessionID 发送给客户端。
HTTPS
我们知道 HTTP 协议直接使用了 TCP 协议进行数据传输。由于数据没有加密，都是直接明文传输，所以存在以下三个风险：
窃听风险：第三方节点可以获知通信内容。
篡改风险：第三方节点可以修改通信内容。
冒充风险：第三方节点可以冒充他人身份参与通信。
总结一下 HTTPS 协议是如何避免前文所说的三大风险的：
- 先用非对称加密传输密码，然后用这个密码对称加密数据，使得第三方无法获得通信内容
- 发送方将数据的哈希结果写到数据中，接收方解密后对比数据的哈希结果，如果不一致则说明被修改。由于传输数据加密，第三方无法修改哈希结果。
- 由权威机构颁发证书，再加上证书校验机制，避免第三方伪装参与通信。
现在 HTTPS 协议的握手阶段变成了四步:
- 客户端: 你好，我要发起一个 HTTPS 请求，请给我公钥
- 服务器: 好的，这是我的证书，里面有加密后的公钥
- 客户端: 解密成功以后告诉服务器: 这是我的 (用公钥加密后的) 对称秘钥。
- 服务器: 好的，我知道你的秘钥了，后续就用它传输。
