TCP/IP

TCP/IP 不是一个协议，而是一个协议族的统称。里面包括了 IP 协议，IMCP 协议，TCP 协议，以及我们更加熟悉的http、ftp、pop3协议等等。电脑有了这些，就好像学会了外语一样，就可以和其他的计算机终端做自由的交流了。

TCP / IP 协议分层

应用层

向用户提供一组常用的应用程序，如电子邮件（简单邮件传输协议，SMTP），文件传输访问（文件传输协议，FTP），远程登录（TELNET）等。

传输层: 负责提供应用程序间的通信格式化信息流；提供可靠传输。为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如分组丢失，必须重新发送
网络层:负责相邻计算机之间的通信
- 处理来自传输层的分组发送请求：收到请求之后，将分组装入 IP 数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口；
- 处理输入数据报：首先检查其合法性，然后进行寻址：如果该数据包已经到达信宿机，则去掉报头，将剩下一部分交给适当的传输协议；如果该数据包尚未到达信宿机，则转发该数据报；
- 处理路径、流控、拥塞等问题；
网络接口层: 这是 TCP / IP 的最底层，负责接收 IP 数据报并通过网络发送数据报，或者从网络上接收物理帧，抽出 IP 数据报，交给 IP 层；

TCP的三次握手

第一次握手(SYN=1, seq=x):

客户端发送一个 TCP 的 SYN标志位置1的包，指明客户端打算连接的服务器的端口，以及初始序号 X,保存在包头的序列号(Sequence Number)字段里。

发送完毕后，客户端进入 SYN_SEND 状态。

第二次握手(SYN=1, ACK=1, seq=y, ACKnum=x+1):

服务器发回确认包(ACK)应答。即 SYN 标志位和 ACK 标志位均为1。服务器端选择自己 ISN 序列号，放到 Seq 域里，同时将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的 ISN 加1，即X+1。

发送完毕后，服务器端进入 SYN_RCVD 状态。

第三次握手(ACK=1，ACKnum=y+1)

客户端再次发送确认包(ACK)，SYN 标志位为0，ACK 标志位为1，并且把服务器发来 ACK 的序号字段+1，放在确定字段中发送给对方，并且在数据段放写ISN的+1

发送完毕后，客户端进入 ESTABLISHED 状态，当服务器端接收到这个包时，也进入 ESTABLISHED 状态，连接建立成功，TCP 握手结束。

白话解释大概是这样的：

1. 隔壁老王：李四么，我隔壁老王哈，听得到么？
2. 李四：老王哈，听得到，你听得到我么？
3. 隔壁老王：听得到，你说
接下来就可以进行愉快的对话了。。。

可不可以1次握手？

1. 隔壁老王：老李么，我隔壁老王哈，听得到么？

如果只有一次握手，隔壁老王根本不知道李四是否听到了？

沟通失败！

可不可以2次握手？

1. 隔壁老王：老李么，我隔壁老王哈，听得到么？
2. 李四：老王哈，听得到，你听得到我么？

李四听到了老王的对话，但是呢？李四不知道老王是否听到了？

沟通失败！

只有老王回复了，双方才知道：哦！我们说的话对方都是可以听到的。

TCP的4次挥手

第一次挥手：主机1（可以使客户端，也可以是服务器端），设置Sequence Number和Acknowledgment Number，向主机2发送一FIN报文段；此时，主机1进入FIN_WAIT_1状态；这表示主机1没有数据要发送给主机2了；
第二次挥手：主机2收到了主机1发送的FIN报文段，向主机1回一个ACK报文段，Acknowledgment Number和Sequence Number加1；主机1进入FIN_WAIT_2状态；主机2告诉主机1，我“同意”你的关闭请求；
第三次挥手：主机2向主机1发送FIN报文段，请求关闭连接，同时主机2进入LAST_ACK状态；
第四次挥手：主机1收到主机2发送的FIN报文段，向主机2发送ACK报文段，然后主机1进入TIME_WAIT状态；主机2收到主机1的ACK报文段以后，就关闭连接；此时，主机1等待2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，主机1也可以关闭连接了。

HTTP

HTTP（HyperText Transfer Protocol），超文本传输协议，是一个基于TCP实现的应用层协议。

HTTPS

HTTPS 是最流行的 HTTP 安全形式。它是由网景公司首创的，所有主要的浏览器和服务器都支持此协议。

使用 HTTPS 时，所有的 HTTP 请求和响应数据在发送到网络之前，都要进行加密。 HTTPS 在 HTTP 下面提供了一个传输级的密码安全层——可以使用 SSL，也可以使用其后继者—— 传输层安全(Transport Layer Security，TLS)。由于 SSL 和 TLS 非常类似，所以我们不太严格地用术语 SSL 来表示 SSL 和 TLS。

SSL/TLS

不使用SSL/TLS的HTTP通信，就是不加密的通信。所有信息明文传播，带来了三大风险。

窃听风险（eavesdropping）：第三方可以获知通信内容。
篡改风险（tampering）：第三方可以修改通信内容。
冒充风险（pretending）：第三方可以冒充他人身份参与通信。

SSL/TLS协议是为了解决这三大风险而设计的，希望达到：

所有信息都是加密传播，第三方无法窃听。
具有校验机制，一旦被篡改，通信双方会立刻发现。
配备身份证书，防止身份被冒充。

SSL握手

开始加密通信之前，客户端和服务器首先必须建立连接和交换参数，这个过程叫做握手（handshake）,握手阶段分成五步：

客户端给出协议版本号、一个客户端生成的随机数 A（Client random），以及客户端支持的加密方法。客户端（A）
服务器确认双方使用的加密方法，获取到A，并给出数字证书、以及一个服务器生成的随机数B（Server random）。服务器（A、B）
客户端确认数字证书有效，获取到B，然后生成一个新的随机数 C（Premaster secret），并使用数字证书中的公钥，加密这个随机数，发给服务器。客户端（A、B、C）
服务器使用自己的私钥，获取客户端发来的随机数C（即Premaster secret）。服务器（A、B、C）
客户端和服务器根据约定的加密方法，使用前面的三个随机数 A、B、C 生成对话密钥（session key），用来加密接下来的整个对话过程。

常见面试题：

HTTP和HTTPS的区别？

HTTP 的URL 以http:// 开头，而HTTPS 的URL 以https:// 开头
HTTP 是不安全的，而 HTTPS 是安全的
HTTP 标准端口是80 ，而 HTTPS 的标准端口是443
在OSI 网络模型中，HTTP工作于应用层，而HTTPS 的安全传输机制工作在传输层
HTTP 无法加密，而HTTPS 对传输的数据进行加密
HTTP无需证书，而HTTPS 需要CA机构wosign的颁发的SSL证书

如何理解HTTP是无状态的协议？

无状态协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息也就是说，当客户端一次HTTP请求完成以后，客户端再发送一次HTTP请求，HTTP并不知道当前客户端是一个”老用户“

如何解决HTTP的无状态协议？

使用Cookie来解决无状态的问题，Cookie就相当于一个通行证，第一次访问的时候给客户端发送一个Cookie，当客户端再次来的时候，拿着Cookie(通行证)，那么服务器就知道这个是”老用户“。

常用的HTTP方法有哪些？

GET：用于请求访问已经被URI（统一资源标识符）识别的资源，可以通过URL传参给服务器
POST：用于传输信息给服务器，主要功能与GET方法类似，但一般推荐使用POST方式。
PUT：传输文件，报文主体中包含文件内容，保存到对应URI位置。
HEAD：获得报文首部，与GET方法类似，只是不返回报文主体，一般用于验证URI是否有效。
DELETE：删除文件，与PUT方法相反，删除对应URI位置的文件。
OPTIONS：查询相应URI支持的HTTP方法。

GET/POST的区别？

GET的语义是请求获取指定的资源。GET方法是安全、幂等、可缓存的（除非有 Cache-ControlHeader的约束）,GET方法的报文主体没有任何语义。
POST的语义是根据请求负荷（报文主体）对指定的资源做出处理，具体的处理方式视资源类型而不同。POST不安全，不幂等，（大部分实现）不可缓存。

安全、幂等、缓存是什么？

安全

如果一个方法的语义在本质上是「只读」的，那么这个方法就是安全的。客户端向服务端的资源发起的请求如果使用了是安全的方法，就不应该引起服务端任何的状态变化，因此也是无害的。此RFC定义，GET, HEAD, OPTIONS 和 TRACE 这几个方法是安全的。

幂等

指同一个请求方法执行多次和仅执行一次的效果完全相同

缓存

顾名思义就是一个方法是否可以被缓存，此RFC里GET，HEAD和某些情况下的POST都是可缓存的，但是绝大多数的浏览器的实现里仅仅支持GET和HEAD。

为什么要三次握手？

防止服务器端的一直等待而浪费资源。防止接收方收不到信息而已，发送方也不知道接收方收到还是没收到