网络基础

网络基础确实不熟悉，有点难度，不过还是多看就好

1. OIS七层参考模型

应用层

通过应用进程间的交互完成网络应用。

应用层协议定义的是应用进程间的通信和交互的规则，常见有HTTP、DNS、SMTP、POP3

表示层

将应用程序的信息转换成适合网络传输的格式。

比如编码问题，HTML，XML，MiME

会话层

连接的管理，何时数据发送和分割。

并无实际传输作用，首部记录数据的发送顺序

传输层

在进程之间的通信提供通用的数据传输服务。

无需在路由器上处理，没有到达会重试，确保数据到达，传输层和网络层配合才能实现可靠传输。协议有TCP / UDP

网络层

将数据传送到目的地，负责寻址和路由选择。

IP属于分组交换，但不具备重发机制，属于非可靠协议

数据链路层

负责相邻节点的数据传输，分数据帧发送。

帧包括数据和必要的控制信息（同步、地址、差错信息）

物理层

比特流和电信号的转换，及透明比特流的传输。

屏蔽传输介质和物理设备的差异

2. 分组交换

电路交换：独占信道，空闲时被独占也不能发送数据

报文交换：报文越大，时延越大。且出错得全部重发

分组交换：分割成小数据包，共享同一条信道，提高效率

3. TCP / UDP 的区别

TCP：面向连接、可靠字节流传输（各种控制）、所以需资源多、传输效率相比慢 场景使用：文件、邮件、登录 UDP：无连接、不可靠数据报、所需资源少、传输效率快、但细微处理都交给上层 场景使用：语音、视频、直播

TCP或UDP要用到操作系统提供的类库，即套接字

一个通信由五个标识唯一确定：目的IP，源IP，目标端口，源端口，协议号

4. 常见端口号

TCP/UDP可同端口，因为接收数据后交由不同的处理程序处理

• 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协议如何保证可靠传输

• 序列号 + 确认应答号：是否重复接收和是否收到消息
• 校验和：TCP保持首部和数据的检验和，确保端到端的数据正确性
• 超时重传：发送数据后，没有收到确认应答则重发这个分组
• 连接管理：三次握手和四次挥手
• 流量控制：发送不超过接收端决定的窗口大小，防止高负荷下接收端的拒收而触发重传机制
• 拥塞控制：对发送的数据大小进行控制（选择小的拥塞窗口或接收窗口），防止本来拥塞的网络来一个大的数据
• ARQ协议（自动重传请求）：包括停止等待ARQ协议和连续ARQ协议
  • 停止等待协议：发完一个分组就停止发送，等待确认应答。超时未收到确认应答，则需要重传，直到接收到应答
  • 停止等待协议：若接收收到重复分组（序列号），则丢弃，但还要发送确认应答
    • 有个超时计时器，比分组传输的平均往返时间更长一些
  • 连续ARQ：窗口控制，累计收到同个序列号才进行重发（高速重发）

6. 浏览器输入url回车键发生了什么？

• DNS解析：通过DNS获取域名对应的IP
• TCP连接：三次握手建立连接
• 发送HTTP请求
• 服务器处理请求并返回响应
• 浏览器解析渲染页面
• 连接结束：四次挥手

其中：

TCP：与服务器三次握手建立TCP连接

IP：建立连接的发送数据在网络层使用IP协议

OPSF：IP在路由选择时使用

ARP：路由与服务器通信时需要MAC

HTTP：使用网页用到HTTP协议

7. 补充

• 数据链路的分帧有最大传输单位 MTU ,为了分组交换提高效率（以太网为1500字节，ATM为9180字节），那么数据链路层就限制了IP数据包大小，IP数据报需要分片，同理IP对上层也需要限制，最大为MSS，TCP需要分段
• ARP：知道IP后，相邻网络需要知道MAC，那么广播ARP包，对应IP的主机将自己MAC地址作为ARP响应
• NAT：私有地址访问外网转为全局IP，出网时用5个标识映射唯一连接

8. 各种首部

数据链路层的，数据帧：

• FCS：帧检测序列，检测全部（比如CRC循环校验码）

网络层的，IP数据报：IPV4

• 首部校验和：只校验首部

传输层的，TCP，UDP数据段：

• 校验和：校验全部，数据篡改数据链路可以防止。校验和防止路由器内存或程序漏洞导致的错误

参考： 《图解TCP/IP》