参考

• 深入浅出－网络七层模型&&网络数据包
• HTTP请求报文和HTTP响应报文
• Android面试 - 网络基础会问哪些问题及其解答

基础知识

OSI七层模型及其功能

OSI模型

• 物理层：负责最后将信息编码成电流脉冲或其他信号用于网上传输
• 数据链路层：通过物理网络链路层提供数据传输，不同的数据链路层定义了不同的网络和协议特征，其中包括物理编址，网络拓扑结构，错误验证，数据帧序列等
• 网络层：负责在源和终点之间建立连接
• 传输层：向高层提供可靠的端到端的网络数据流服务
• 会话层：会话层建立，管理，和终止表示层与实体之间的通信会话
• 表示层：提供多种功能用于应用层数据编码和转化，以确保以一个系统应用层发送的信息可以被另一个系统应用层识别

• 应用层：包括文件的传输、访问及管理协议(FTAM) ,以及文件虚拟终端协议(VIP)和公用管理系统信息(CMIP)等;
  常见的应用层协议：

  
  
  常见的应用层协议

5层协议

• 物理层
• 链接层：在物理层上
  • 协议：以太网协议规定了电信号的分组方式
  • mac地址
  • 广播（局限于子网）
• 网络层：建立一个主机到主机的链接，能够区分哪些MAC地址属于同一个子网络，使得我们能够区分不同的计算机是否属于同一个子网络
  • ip协议
  • ip数据包
  • arp协议，能够从IP地址得到MAC地址
• 传输层：建立一个端口到端口的链接
• 应用层：规定应用程序的数据格式

TCP/UDP协议

UDP数据包

四层协议

• 网络接口层：用于协作IP数据在已有网络介质上传输的协议
• 网间层：网间层对应于 OSI 七层参考模型的网络层，本层包含 IP 协议、RIP 协议(Routing Information Protocol,路由信息协议),负责数据的包装、寻址和路由。同时还包含网间控制报文协议(Internet Control Message Protocol,ICMP)用来􏰁供网络诊断信息；
• 传输层：传输层对应于 OSI 七层参考模型的传输层,它􏰁供两种端到端的通信服务。其中 TCP 协议(Transmission Control Protocol)提供可靠的数据流运输服务,UDP 协议(Use Datagram Protocol)提供不可靠的用户数据报服务。
• 应用层：应用层对应于 OSI 七层参考模型的应用层和表达层；

TCP/IP 协议族常用协议

• 应用层：TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet 等等
• 传输层：TCP，UDP
• 网络层：IP，ICMP,OSPF,EIGRP,IGMP
• 数据链路层：SLIP,CSLIP,PPP,MTU

各种协议简单介绍

• IP(Internet Protocol,网际协议):IP 定义了 TCP/IP 的地址,寻址方法,以及路由规则;IP 地址由两部分组成,即网络号和主机号;IPv6 是为了解决 IPv4 地址耗尽和其它一些问题而研发的最新版本的 IP。使用 128 位 整数表示地址
• ICMP(Internet Control Message Protocol,网络控制消息协议):是 TCP/IP 的 核心协议之一,用于在 IP 网络中发送控制消息,提供通信过程中的各种问题反馈
• TCP(TransmissionControlProtocol,传输控制协议):是一种面向连接的,可靠的, 基于字节流传输的通信协议。
• UDP(UserDatagramProtocol,用户数据报协议):是一个面向数据报的传输层协 议
• ECHO(EchoProtocol,回声协议):是一个简单的调试和检测工具。服务器器会 原样回发它收到的任何数据,既可以使用 TCP 传输,也可以使用 UDP 传输。使用 端口号 7 。
• DHCP(DynamicHostConfigrationProtocol,动态主机配置协议):是用于局域 网自动分配 IP 地址和主机配置的协议。可以使局域网的部署更加简单。
• DNS(DomainNameSystem,域名系统)是互联网的一项服务,可以简单的将用“.” 分隔的一般会有意义的域名转换成不易记忆的 IP 地址。
• FTP(FileTransferProtocol,文件传输协议)是用来进行文件传输的标准协议。
• TFTP(Trivial File Transfer Protocol,简单文件传输协议)是一个简化的文 件传输协议,其设计非常简单,通过少量存储器就能轻松实现,所以一般被用来通 过网络引导计算机过程中传输引导文件等小文件;
• SSH(SecureShell,安全Shell),因为传统的网络服务程序比如TELNET本质上都极不安全,明文传说数据和用户信息包括密码,SSH 被开发出来避免这些问题, 它其实是一个协议框架,有大量的扩展冗余能力,并且提供了加密压缩的通道可以 为其他协议使用。
• POP(PostOfficeProtocol,邮局协议)是支持通过客户端访问电子邮件的服务, 现在版本是 POP3,也有加密的版本 POP3S。协议使用 TCP,端口 110。
• SMTP(Simple Mail Transfer Protocol,简单邮件传输协议)是现在在互联网 上发送电子邮件的事实标准。使用 TCP 协议传输,端口号 25。
• HTTP(HyperTextTransferProtocol,超文本传输协议)是现在广为流行的WEB 网络的基础,HTTPS 是 HTTP 的加密安全版本。协议通过 TCP 传输,HTTP 默认 使用端口 80,HTTPS 使用 443。

TCP协议建立连接和终止连接的过程？

建立连接：

1、服务器端必须做好准备接受外来的连接。这通常通过 socket(), bind(), listen() 三个函数来完成的。我们称之为 被动打开(passive open).
2、客户端通过调用connect发起主动打开(active open)。这导致客户端TCP发送SYN同步分节。它告诉服务器客户端在(待建立的)连接中发送的数据的初始化序列号。通用SYN分节不携带数据，
3、服务器必须确认(ACK) 客户端的SYN，同时自己也得发送一个SYN分节，它含有服务器将在统一连接中发送的数据的初始化序号。服务器在单个分节中发送SYN和对客户端SYN的ACK确认。
4、客户端必须确认服务器的SYN。

三次握手

连接终止：

1、某个应用程序首先调用close，主动关闭(active close) 该端的TCP于是发送一个FIN分节，表示数据发送完毕。
2、接收到这个FIN的对端执行被动关闭(passive close)。这个FIN是TCP确认。它的接收也作为一个文件结束符(end of file) 传递给接收端的应用程序(放在排队等候应用进程接收的任何其他数据之后)，因为FIN的接收意味着接收端应用程序在相应连接上再无额外数据可以接收。
3、一段时间以后，接收到这个文件结束符的应用进程将调用close关闭它的套接字。这导致它的TCP也发送一个FIN。
4、接收这个最终FINd额原发送端TCP(即执行主动关闭的一端)确认这个FIN

四次挥手

区别：

TCP ：传输控制协议。
a、面向连接，靠三次握手来完成
b、速度相对较慢，因为连接的过程会耗时间和资源
c、可靠的协议，数据不会丢失
d、数据大小没有限制
e、耗用系统资源相对较多
UDP：用户数据报文协议
a、面向无连接的
b、高效的、速度快
c、不可靠的协议，容易丢失数据
d、数据包大小有限制，小于64K
e、耗用系统资源相对较少

HTTP

• HTTP：HyperText Transfer Protocol 超文本传输协议，处于应用层，基于请求响应模式，无状态（对以前的连接无记忆）协议。

URL与URI的区别

• URL:Uniform Resource Location 统一资源定位器，就是常说的网页地址。组成部分：协议；存有该资源的主机IP地址；主机资源的具体地址，强调的是路径
• URI:uniform resource identifier 统一资源表示符，用来唯一的表示一个资源,包括三个组成部分：访问资源的命名机制；存放资源的主机名；资源本身的名称，有路径表示，着重强调与资源。例：file://a:1234/b/c/d.txt

http1.0月http1.1的区别

• http1.0所做的优化：
  • 带宽问题
  • 延迟问题：1，浏览器阻塞：浏览器对于同一个域名，同时只能有4个连接；2.DNS查询：浏览器需要知道目标服务器的IP才能建立连接；3.建立连接：三次握手
• 具体区别：1.缓存处理；2.带宽处理及网络连接的使用；3.host头处理;4.长连接

http1.1和http1.0存在的问题

• http1.0在传输数据时，每次都需要重新建立连接，无疑增加了大量的延迟时间
• http1.x在传输数据时，所有传输的内容都是明文，客户端和服务端都无法验证对方的身份
• http1.1在使用时，header里携带的内容过大，在一定程度行增加了传输的成本
• 虽然http1.1支持了keep-alive，来弥补多次创建连接产生的延迟，但是keep-alive使用多了同样会给服务端带来大量的性能压力

cookie和session

Cookie：Cookie技术是客户端的解决方案，Cookie就是由服务器发给客户端的特殊信息，而这些信息已文本文件的方式存放在客户端，然后客户端每次向服务器发送请求的时候都会带上这些特殊的信息

Cookie,弥补http的无状态

session的工作原理
1.创建session
2.创建Session的同时，服务器会为该Session生成唯一的Session id
3.在Session被创建之后，就可以调用Session相关的方法往Session中增加内容
4.当客户端再次发送请求的时候，会将这个Session id带上，服务器接收到请求之后就会依据Session id找到相应的Session

区别

• 存放位置不同
• 存取方式的不同
• 安全性的不同
• 有效期上的不同
• 对服务器造成的压力不同

HTTP与HTTPS的区别

https架构图

https协议包

HTTPS = HTTP + SSL/TLS,HTTPS使用SSL/TLS进行加密，这既是它的优点也是它的缺点，加密使HTTPS的安全性大大提高，但是加密的过程也导致通信过程中性能的下降。

HTTPS中SSL/TLS加密的握手过程

握手过程

以下的C代表Client客户端，S代表Server服务端。
1.C告诉S：协议版本号，支持的加密方法，以及自己生成的随机数
2.S确认加密方法，给C方松证书和自己产生的随机数
3.C确认证书有效性，产生新的随机数，并使用数字证书中的公钥加密随机数，发送给S
4.S使用对应的私钥解密得到C发过来的随机数
5.C和S使用约定的加密方法，使用前面的三个随机数，生成对话密钥，然后用此密钥加密接下来的整个对话过程
总的来说，整个过程就是使用非对称加密算法交换“对话中要使用的对称加密算法的密钥”，然后使用对称加密算法进行对话。

相关加密算法

• 对称加密：共享密钥加密，对称密钥在加密和解密的过程中使用的密钥是相同的，常见的对称加密算法有DES，3DES，AES，RC5，RC6。优点是计算速度快，缺点是密钥需要 字啊通讯的两端共享
• 非对称加密：公开密钥加密，服务端会生成一对密钥，一个私钥保存在服务端，仅自己知道，另一个是公钥，公钥可以自由发布供任何人使用
• 数字签名
• 数字证书

HTTP 报文

• 请求报文

一个HTTP请求报文由请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据4个部分组成

http请求报文一般格式

• 响应报文

HTTP响应也由三个部分组成，分别是：状态行、消息报头、响应正文。
＜status-line＞
＜headers＞
＜blank line＞
[＜response-body＞]

常见响应类别

1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理。
2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接受。
3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作。
4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现。
5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求。

常见响应码

200 OK：客户端请求成功。
400 Bad Request：客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解。
401 Unauthorized：请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用。
403 Forbidden：服务器收到请求，但是拒绝提供服务。
404 Not Found：请求资源不存在，举个例子：输入了错误的URL。
500 Internal Server Error：服务器发生不可预期的错误。
503 Server Unavailable：服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常，举个例子：HTTP/1.1 200 OK（CRLF）。

Http的get和post方法的区别什么？

get方法：

原理上：主要用来获取或者查询资源信息。就是说不修改信息
表面上：
a、GET请求的数据会附在URL之后（就是把数据放在HTTP协议头中），以？分割URL和传输数据，参数之间以&相 连
b、GET方式提交的数据较小（浏览器和操作系统对URL长度的限定），一般1024字节
c、GET的安全性相对较弱，可能会造成信息泄露（信息会明文出现在URL上，其他人可能会通过浏览器的缓存查 看到历史记录，从而得到信息）
d、服务器端用Request.QueryString获取变量的值
e、GET请求用起来比比较方便

post方法：

原理上：根据Http规范，POST表示可能修改服务器上资源的请求
表面上：a、POST请求把要提交的数据放在HTTP包的包体中。
b、POST可以提交较大量的数据（受到服务器的处理程序的处理能力限制）
c、POST安全性较高（数据不会明文出现在URL上）。
d、服务器端用Request.Form获取提交的数据。
e、用起来相对麻烦一点

DNS解析过程

DNS的解析过程

DNS功能是将域名解析为IP地址。
1.查找浏览器缓存，是否有解析记录，没有则进入第二步
2.查找系统缓存，是否有解析记录，没有则进入第二步
3.给配置的DNS服务器（LDNS）发送请求，LDNS查找到则返回
4.LDNS没有找到时会请求RootServer，返回一个顶级域名服务器
5.LDNS请求顶级域名服务器，返回NameServer地址
6.NameServer返回IP给LDNS，LDNS会进行缓存
7.LDNS返回给用户

socket

创建socket实例
客户端链接
创建Socket对象
连接建立后，通过输出流向服务器发送请求消息
通过输入流获取服务器响应的信息
关闭响应资源

服务端连接

创建ServerSocket对象，绑定监听对象
通过accept()方法监听客户端请求
连接建立后，通过输入流读取客户端发送的请求信息
通过输出流向客户端发送信息
关闭相关资源