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1、-Zi刖百计算机网络基础是网络/运维工程师都需掌握的知识，但往往会被忽略。今天，我将献上一份详细&清晰的计算机网络基础学习指南，涵盖TCP/UDP协议、HttP协议、SOCket等，希望你们会喜欢。1、计算机网络体系结构1.1 简介定义计算机网络的各层+其协议的集合。作用定义该计算机网络的所能完成的功能。1.2 结构介绍计算机网络体系结构分为3种：OSl体系结构、TCP/IP体系结构、五层体系结构。 OSI体系结构：概念清楚&理念完整，但复杂&不实用； TCP/IP体系结构：含了一系列构成互联网基础的网络协议，是Internet的核心协议&被广泛应用于局域网和广域网； 五层体系结构：融合了OS
2、l与TCP/IP的体系结构，目的是为了学习&讲解计算机原理。OSI体系结构（7黑）TCP/IP体系结构（4层）五层体系结构（5屐）7.应用层4.应用层(HTTP)5.应用层6.表示层5.会话层4.传输层3.运输层(TCP.UDP)4.运输层3.网络层2.网际层（F）3.网络层2.链路层1.网络接口层2.链路层1物理层1物理层低三层为通信子网，负责数据传输；高三层为资源子网，相当于计算机系统，完成数据处理;传输层承上启下。TCP/IP的体系结构详细介绍由于TCP/IP体系结构较为广泛，故主要讲解。TCP/IP体系结构（4展）层级作用传输单位功能Jl体协议1MM贞国与（传介）的。传工修M奥技别是m
3、Q传摩4RA。.WMMlBtfl4广式网络遇过介晨访陶于安IC共享俱；”川 llttuDA-232C.COTTmai SOLC.HDLC.W.STP.中2为不修主a找假网娓结点之浦幻18文传达总男-ARPWtR芟m址SneH地址的“川 RARP以女吸初0过同IPlmq*CP的AIe方件-中产变FrtlOl CMRft议V9WMAX* NIPX.OePF，温IIJI力不同主机中的iflB管供i供加，.可文（9同场LCPWfi搐值用产阍无声用不可的田文/检务4xsma.假二的电子务件次电夕 PCFWttCtfRHBII务b进行存整台取舛的势与”0奥母由泾Hi*H及 FTPWtXItiXR用”文传名
4、 SMBW伍网用文何K学筮务 H册四度值通程量量务（明文传） SSM议（M）-点击图片可查看大图-OSI的体系结构详细介绍OSI体系结构(7S)TCP/IP体系结构(4层)7.应用层4.应用层6.袤TF层5.会话层4.传输层3.网络层2.网际层2.链路层1.网络接口雇1.物理层层圾作用传*单位功能具体与议I稳IW选皑传*tt相宣在电理9。上力BMftiSVIIVMftttnA%s*twm*a+wBsn*6,BtilfOflNlMIHI(MI)EK-232C.CaTTm212HKttASXil履传下索RPBMJiSXXMI恰W&校正物IWfW介m里的符*jft-Hrsa*MB,.镇3.BttM.
5、,u；Im*，-mmMMUtfuemirviaMwaWJ&Ja佶传中广堂ns)-GMPlOiX，多蛆成员关第 MtIPX.OSPF4e*1A不阿主机中的遇H网便“MHsa(TCm/mp!s(UOPi力舞的速懵便可的传男RIWS通耀供it标.收的得WMAftTCPWiSlWBjM.可的文与IM伪UOWtt援供闲产偈无也检.不易的Ie文尤许不主上鲁充HN闻RlHtZ，1年作UMq偏”劣.!hBfW4W,裱口.MMA0t0W.K反B*同合/6AM依!彩再个W中交*UT)R豕方式/不用的峰a方正、乂wn)场常0W%式/7sm为Imjtsme&闲鹿健筋种SiX季收/ KTTPWa值供TE双1务 6域负，
6、名Mettr).SMTRewR倒B力电子0件设息务pop粉仪AMffMHttftaetj多工功我Ci妁还,MAPW出-Wtt帽供。用1文件传修/ 。出协议It俄6期8文件共-传，咫/ TZne!VH博供逑V十，箫(阴文0) SSHWKfliawtft(tog)2、TCP协议TransmissionControlProtocol,即传输控制协议1 .属于传输层通信协议2 .基于TCP的应用层协议有HTTP、SMTP、FTP、TCInCt和PoP3。3、UDP协议8.1定义UserDatagramProtocol,即用户数据报协议1 .属于传输层通信协议2 .基于UDP的应用层协议有TFTP、SN
7、MP与DNS3.2 特点无连接的、不可靠的、面向报文、无拥塞控制，具体介绍如下:特点具体描述无连接使用UDP传输数据前，不需建立UDP连接（软像写信：写好信就交错邺局,其余不需要哲）不可靠UDP的数据包发送后，不管其是否会到达接收方（故可雕出现表包现充）面向报文数据以数据报文（包）的形式传输（UDP数据报文长度无限制，那一次性发送：不像TCP会后分）无拥塞控制由于是不可靠传输，即不管是否到达接收方，故不需拥塞控制3.3 优缺点优点：速度快缺点：消息易丢失（特别是网络较差时）3.4 应用场景（对应应用层协议）要求通信速度高如：域名转换：DNS协议文件传输：FTP协议网络管理：SNMP协议远程文件
8、服务器：NFS协议3.5 报文段格式下面主要介绍首部（8字节、4个字段）UDP的报文段共有2个字段：数据字段&首部字段字段作用备注源端口源端口号，需对方回信时使用不需时，则设为全O目的端口目的端口号，终点交付报文时需使用到长度UDP用户数据报的长度最小值是8（仅有首部）检验和检测UDP用户数据报在传输中是否有错若有错，则丢弃伪首部计算检验和（不向下传送、也不向上递交）实际上不属于UDP首部UDP数据部分3.6 TCP、UDP协议的区别类型特点性能应用场景首部字节是否面向连接传辅可性传输形式传搐效率所需资源TCP面向连接可靠字节流慢多要氽通信教娓可一（如文件传转,疑件传58）2060UDP无连接
9、不可蠡数据报文段快少要求通信速度高（如域名转埃）8个字节（由4个字段组成）4、HTTP协议简介HlHyperTextTransfer Protocol, 一理超文本传协议厦于：应用层规定了应用进程间通信的准则传输效率高O传输可使高O无连接O 即：交换HTrP报文Sih不需*立HTTp连接效抠传输过程中，不保存任何历史&状态信息无状态Ofi注：该特性IaJ化了承务翳的设计，使服务器更容易支持大并发的HTPPill求传输格式商单调求时，只It传送请求方法&路径采用TCP作为运恰层协议TCP怫议：面向连接、可传输交换摘文时，需预先建立TCP连接兼容性好。支持8S,CS式其余一灵活性高EP允许传特任意
10、类型的故据对效5、Socket5.1简介即套接字，是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，表现为一个封装了TCP/IP协议族的编程接口（APl）媒体应用层网络层畦路层LSOCket不是一种协议，而是一个编程调用接口（API）,属于传输层（主要解决数据如何在网络中传输）2 .即：通过SOCket,我们才能在AndOrid平台上通过TCP/IP协议进行开发3 .对用户来说，只需调用SoCket去组织数据，以符合指定的协议，即可通信。成对出现，一对套接字：SoCket=（IP地址1：PORT端口号），（IP地址2：PORT端口号）一个Socket实例唯一代表一个主机上的一个应用程序的通信链
11、路6、其他知识6.1 在浏览器中输入url地址-显示主页的过程打开一个网页，整个过程会使用哪些协议过程使用的协议1浏览器查找域名的IP地址（DNS查找过程：浏览辗存、路由新爆存.DNS缓存）DNS：获取域名对应IP2.浏览器向Web服务器发送一个HTTP请求（CoOkieS会随着谪求发送给服务舞） TCP：与服务器建立TCP连接 IP：建立TCPt办议时，需要发送数据，发送数据在网络层使用IP协议 OPSF：IP数据包在路由器之间，路由选择使用OPSF协议 ARP：路由器在与服务器通信时，需要将ip地址转换为MAC地址，需要使用AR砌议 HTTP：在TCP建立完成后，使用HTTP协议访问网页3
12、.服务器处理请求（请求处理请求&它的参数、cookies.生成一个HTML响应4.服务器发回一个HTML响应5.浏览器开始显示HTML6.2 IP地址（IPv4地址） 定义连接在InternCt中的每一台主机（或路由器）的全球唯一的标识符 组成IP地址=32位=网络号+主机号；即IP地址：:=网络号,V主机号）其中:网络号：标志主机（或路由器）所连接到的网络。一个网络号在整个因特网范围内必须是唯一的。主机号：标志该主机（或路由器）。一个主机号在它面前的网络号所指明的网络范围必须是唯一的。不同类型的IP地址，其主机号&网络号所占字节数不同；故：一个IP地址在整个网络范围内是唯一的。 分类传统的I
13、P地址是分类的地址，分为A,B,C,D,E五类区别在于网络号&主机号占的字节数不同各类IP地址的组成0.力flv4L一4-X于11,1234S678910111213141516131920212123242526272829303132族o网络号主机号IllOl网络号主机号(网络号主机号O多播地址才保留为今后使用各类IP地址的使用范围网络类别最大可用网络数第一个可用网络号最后一个可用网络号每个网络中的最大主机数A27-21126224-2BZ14-I128.1192.255216-2C221-l192.0.1223.255.25528-2特别注意：在各类IP地址中，有一些IP地址用于特殊用途
14、，不能用于做主机IP地址特定地址特殊用途示例32位全为0本网络上的本主机0.0.0.032位全为1整个TCP/IP网络的广播地址沙：受限广播地址实际使用时由于路由器对广播域的隔黑.等效为本网络的广播地址255.255.255,255主机号全为0本网络本身202.98.174.0主机号全为1本网络的广播地址（直接广播地址）202.98.174.255127.0.0.0环路自检地址，表示任意主机本身目的地址为环路地址的IP数据报永远不会出现在任何网络上6.3 ICMP协议定义InternetControlMessageProtocol,即网际控制报文协议1 .属于IP层协议2 .注：ICMP报文不
15、是高层协议，而是作为IP层数据报的数据，加上数据报首部，组成IP数据报发出去 作用更有效地转发IP数据包&提高交付成功的机会同时允许主机/路由器报告差错&异常情况 分类ICMP差错报告报文&ICMP询问报文 主要应用PING（分组网间探测）、TraCerOUte（跟踪1个分组从源点到终点的路径，原理工从源主机向目的主机发送一连串的IP数据报）下面，将主要介绍Ping的过程。6.4Ping的过程定义PacketInterNetGroper,即分组网间探测1 .是ICMP报文的1个重要应用：使用了IPCM回送请求&回送回答报文2 .是应用层直接使用网络层ICMP的1个例子，无经过传输层的TCP、U
16、DP作用测试2个主机的连通性原理1 .向目的主机发送多个ICMP回送请求报文2 .根据目的主机返回的ICMP回送回答报文中的时间戳，从而计算出往返时间8 .最终显示的结果：发送到目的主机的IP地址、发送&收到&丢失的分组数、往返时间的最小、最大&平均值过程假设有两台主机：(目的主机)PCl:IP=192.168.1.1(源主机)PCs：IP=192.168.1.2角色濠程H体推述王cpc1PClMMJW&个BWP02*t楼便ma9cMPWH.jFiSiiiMMi!2MhJRIISIBa1HlfftJrB6WCMwf1*MttItfMJtBCSFrC2*P力92TiviimiIOl3RWCVIt
17、llBAWhNe*MOMntMomtahuobu-利B己”出Ql9RM/天.RitXARPMSffV2fxtau*.ttY*n*,nnH.如国震遗7.SvmMMttlIMAfiB6RMfVJtB.Wa-TfVeeeiIXttfCI0MACtM4QIBK)2VLMA1PcseRARPrae,2XiwitSiMaetfciiO.mceciBMAOM9AAPW3MC1及遢一个3fi旧“MAOttt-RO.V.*UKM*C2)flinB64rltKTMMittt1KnWOARfiiat6.RFCJfMUCAAFHl“牛2WPC2MMCmM0RnittKIMBal.*ttTVM*m.6.5路由器与交换机
18、的区别类型所属OSl模型层级功能路由器网络层识别IPi也址&根据IPite址转发数据包维护着路由表，基于路由盘进行最佳路线选择交换器数据链路层识别MAC地址&根据MAC地址转发数据帧维护着桥衷，根据桥表上MAC地址和端口的对应关系进行数据帧转发6.6Cookie与Session简介类R定义作用应用场景原理Jl体使用COMWaF夜个OIA上入第6&透样、切种，*M无上RrF，CaBM.，RflCMMMtf*R*M1Wrlilg供个人化JM*uruxp疏&K9Lw*HprsA中加上一行IMufni家以示 COOK支内LlmjpBHi& 6W-KK1coWXt4Mbm”Q.OOQkMKW9c塔1叟为
19、AN金通KOOk9为述848mmh-Manuw 筌得Ea9累，0rt 令冷序为工个g尸。n01求创Il一个jM9务光位俄U广*的鼻人更名巳僧含一NMftiOf*嫡（BMMionid） 它已0含.BHKMtfi畲工今住删/不，.Htit产It）一个E*ong生庖一个口纥-Mfl关*由EaXN0（叫皿6kHe内一个置不!.又彳at-u/exmo*-本Me/y户“。方式/jmm） 在次文过卷中JB二以。加必只姐更j个MiR费遇蛤黑务,Yig个3*一名字煲。于SSEEMD区别&对比类型作用域（数搪存放区域）性能应用场景存储安全性损耗Cookie客户11浏党第1一”k少挚个CeOMe保件的依界不18il
20、4K1也制MRS切一个拈或3体存20个COOkxJ不安全（可分析中放在事*KKEa进行CoOKJ.）fi存放设备配信息SessionWftH(-ItfiftsavvM)3安全K（当访问塔多时,Sesgnn合比较占网体舞/N的性规）存放Ji要信息6.7Cookie与Token简介HTTP访议M无状态基于Cookie的身份验证&验证流程一份、单文件定义T源自站点&由浏览器存储在客户MLt简介将客户窿标识为对站点具有特定许可权的特定用户作用注：通常包含1个名称&1个后因为Cookie的证=有状态使用特点_所以检/会话信息必须同时保存在客户JB(Cookie)&眼务媚(数据LCookie与源域相连接的
21、方式可确保：仅源域能与访问其中存储的信息注T2.第三方艇务器不帼读取/更改名户建该域的COOk的内容客户揣(浏览器)1 .用户输入登陆凭据(POSTIauthusername=.password=:.)2 .服务器验证凭据是否正确、创建会话(HTTP200OKSet-Cookiezsession.)3 .具有会话id的COOkie存储在客户端浏览器中4 .会话数据存储在服务器的数据库中在后续请求中服务器会根据数据库蛉证会话id;若验证通过，则继续处理GETIapi/ueserCookie;session=.HTTP200OK4,name,rcarsonw)一旦用户登出，服务靖和客户端同时销毁该
22、会话基于Token的身份验证&验证流程一主3实现方式HJi-一的工，在50。季上9国府入第8fcen加相对C8kie优势卜3JM京便网(csrfi或由r,无auim欢Stiuriami舞从Espp.COE佚由可Rmysefvicelxom,曼AOX国mgw.舞4.大a平竹(Android、0S)CoOMeyM客户端(浏览器)1.用户输入登陆凭据(POST/authusername.Apassword=.)2.服务器验证凭据是否正确、返回一个经过签名的token；HTTP200(token.JWT.)，3.客户端负责存储token：存储位置=localstorage或ckie(注：服务器不存储)在后续请求中4.客户端对服务器的需带上该token(GET/api/Authorization:.JWT.5.服务器对JWT解码；若token有效，则处理请求(HTTP200OK(name-f,carson,)一旦用户登出，客户端销毁token
