网络协议

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网络三要素

层网络模型结构图,和TCP/IP五层结构图

OSI 七层模型:

  • 应用层:文件传输、电子邮件、文件服务、虚拟终端、THTP,HTTP、SNMP、FTP、SMTP、DNS、
  • 表示层:数据格式化、代码转换、数据加密
  • 会话层:解除或建立与其他接点的联系
  • 传输层:提供端对端的接口,TCP、UDP
  • 网络层:为数据包选择路由 IP、ICMP、RIP、OSPF、BGP、IGMP 数据单位成为数据包(packet)
  • 数据链路层:传输有地址的帧及错误检测功能,改层的作用包括:物理地址寻址、数据的成帧、数据的检错、重发等 协议: SLIP、PPP、 数据单位成为帧(farme)
  • 物理层:以二进制数据形式在物理媒体上传输数据 协议:IEEE802 数据单位成为比特(bit)

第一层到第三层属于OSI参考模型的低三层,负责创建网络通信连接的链路;第四层到第七层为OSI参考模型的高四层,具体负责端到端的数据通信。每层完成一定的功能,每层都直接为其上层提供服务,并且所有层都相互支持,而网络通信则可以自上而下或自下而上双向进行。当然并不是每层通信都需要经过OSI的全部七层。有的甚至只需要双方对应的某层即可。物理接口之间的转换,以及中继器与中继器之间的连接只需要在物理层中进行即可。而路由器与路由器之间的连接则只需要经过网络层以下的三层即可。总的来说,双向通信是在对等的层次上进行的,不能在不对称的层次上进行通信

OSI 参考模型的各个层次的划分遵循下列原则:

  • 同一层中的各网络节点都有相同的层次结构,具有同样的功能
  • 同一节点内相邻层之间通过接口进行通信
  • 七层结构中的每层使用下一层提供服务,并且向其上层提供服务
  • 不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信

TCP/IP 五层模型的协议

应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

  • 物理层:中继器、集成器、双绞线的工作在物理层
  • 数据链路层:以太网交换机、网卡
  • 网络层:路由器、三层交换机
  • 传输层:四层交换机、也有工作在四层的路由器

TCP/TCP传输控制协议,是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。TCP/IP传输协议是保证网络数据信息及时、完整传输的两个重要的协议。

TCP三次握手四次挥手理解结面试题

blog.csdn.net/qq_38950316…

序列号seq:占4个字节,用来标记数据段的顺序,TCP把连接中发送的所有数据字节都编上一个序号,第一个字节的编号由本地随机产生,给字节编上序号后,就给每一个报文段指派一个序列号;序列号seq就是上个报文段中的第一个字节的数据编号。

确认号(ack):占4个字节,期待收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号;序列号表示报文段携带数据的第一个字节的编号;而确认号指的是期望接收到下一个字节的编号;因此当前报文段最后一节的编号+1 即为确认号

确认ACK:占1位,仅当ACK=1,确认字段才有效。ACK=0是,确认号无效

同步SYN:连接建立时用于同步序号。当SYN=1,ACK=0是表示:这是一个建立请求报文段。若同意连接,则在响应报文段中使得,SYN=1,ACK=1。因此,SYN=1

表示这是一个连接请求,或者连接接受报文。SYN这个标志位只有在TCP建立连接是才会被置为1,握完手后SYN标志位被置为0。

中止FIN:用来释放一个连接。FIN=1表示:此报文段的发送方的数据已经发送完毕,并要求释放运输连接。

  • URG:紧急指针是否有效。为1,表示某一位需要被优先处理
  • ACK:确认号是否有效,一般置为1
  • psh:提示接收端应用程序立即从TCp缓冲区包数据读走
  • RST:对方要求重新建立连接,复位
  • SYN:请求建立连接,并在其序列号的字段进行序列号的初始值设定。建立连接,设置为1
  • FIN:希望断开

三次握手过程 解释:

  • 第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=x)到服务器,并进入SYN_SENT状态,等待服务器确认;SYN:同步序列编号
  • 第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=x+1)同时自己也发送一个SYN包(syn=y),即SYN+ACK包,此时服务器进入同步收到状态
  • 第三次握手:客户端到服务的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=y+1),此包发送完毕,客户端和服务进入TCP连接成功状态,完成三次握手。

四次挥手过程解释:

  • 客户端进程发出连接释放报文,并且停止发送数据。释放数据报文首部,FIN=1,其序列号为seq=u,此时,客户端进入FIN-wait-1(终止等待1)状态。TCP规定,FIN报文段即使不携带数据,也要消耗一个序列号。
  • 服务器收到连接释放报文,放出去人报文,ACK=1,ack=u+1,并且带上自己的序列号seq=v,此时,服务群就进入了close-Wait(关闭等待)状态。TCP服务器通知高层的应用程序,客户端向服务器的方向就释放了,这时候处于半关闭状态,即客户端已经没有数据要发送了,但服务器若发送数据,客户端依然要接收。这个状态还要持续一段时间,也就是整个close-wait状态持续的时间
  • 客户端收到夫妻的确认请求后,此时,服务器进入FIN-WAIT2状态,等待服务器发送连接释放报文
  • 服务器将最后的数据发送完毕后,就向客户端发送连接释放报文,FIN=1,ack=u+1,由于在半关闭状态,服务器很可能有又发送了一些数据,假定此时的序列号为seq=w,此时,服务器进入了LAST-ACK(最后确认状态),等待客户端确认
  • 客户端收到服务器的连接释放报文后,必须发出确认,ACK=1,ack=w+1,而自己的序号是seq=u+1,此时,客户端就进入了time-wait 时间等待状态。注意此时TCP连接还没有释放,必须经过2**MSL的时间后,当客户端撤销相当的TCP后,就结束了这次的TCP连接。

为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候确实四次挥手

因为当服务器收到客户端的SYN连接请求报文后,可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的,SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时,当服务器端收到FIN报文时,很可能并不会立即关闭scoket,所以只能先回复一个ACK报文,告诉客户端,“你发的FIN报文我收到了”。只有服务器端所有的报文都发完了,才能发送FIN报文,因此不能一起发送。故需要四次挥手。

为什么TIME_wait状态需要进过2MSL(最大报文生存空间)才能返回到close状态

按道理,四个报文都发送完毕,我们可以直接进入close状态了,但是我们必须假象网络是不可靠的,有可能最有一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。在客户端发送出最后的ACK回复,但该ACK可能丢失,服务器如果没有收到ACK,将不断重复发送FIN片段,所以客户端不能立即关闭,它必须确认服务器接收到了ACK。客户端会在发出ACK之后进入到TIME-WAIT状态。客户端会设置一个计时器,等待2MSL(报文最大存在时间)。如果在该时间内再次受到FIN,那么client会重发ACK并再次等待2MSL。

所谓的2MSL是两倍的MSL,MSL是指一个片段在网络中最大的存活时间,2MSL就是一个发送和一个回复所需的最大时间。如果直到2MSL,client都没有再次收到FIN,那么client就推断ACK已经被成功接收,则结束TCP连接。

为什么不能用两次握手进行连接

3次我输完成两个重要功能,既要双方做好发送数据的准备工作,也要允许双方就初始序列号进行协商,这个序列号在握手过程中被发送的确认。 现在把三次握手改成仅需二次握手,死锁是可能发生的。

如果建立了连接,但是客户端突然出现故障了怎么办

TCP还设有一个保活计时器,显然,客户端如果出现故障,服务器不能一直等下去,白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重现复位这个计时器,时间通常是设置2小时,若两小时还没有收到客户端的任何数据,服务器就会发送一个探测报文段,以后每隔75秒钟发送一次。若一连10个探测报文仍然没反应,服务器就认为客户端出了故障,接着就关闭连接。

HTTP和FTP分别是什么协议

HTTP 即超文本传输协议是一种Internet上最常见的协议,用于传输超文本标记语言写的文件,也就是通常说的网页。 FTP 即文件传输协议,它是internet上使用非常广泛的一种通讯协议,是计算机网络上主机之间传送文件的一种服务协议。FTP支持多种文件类型和文件格式,如文本文件和二机制文件 www.cnblogs.com/Saoz/articl…

Http和Https协议的区别

Http: 超文本传输协议,Https: 超文本传输安全协议 Https 经由Http进行通信,但利用SSL/TLS来加密数据包。Https开发的主要目的,是提供网络服务器的身份认真,保护交换数据的隐私与完整性。 主要区别:

  1. Http 明文传输,数据都是未加密的,安全性较差,Https(SSL+http)数据传输过程是加密的,安全性较好
  2. 使用Https协议需要CA数字证书认证机构申请证书
  3. Http 页面响应速度比Https快,主要是因为Http使用TCP三次握手建立连接,客户端和服务器需要交换3个包,而Https除了TCP的三个包,还要加上SSL握手需要的9个包,,所以一共12个包
  4. Http和Https使用的是完全不同的连接方式,用的端口也不一样,前者是80,后者是443
  5. Https 其实就是构建在SSL/TLS之上的Http协议,所以,要比较Https比Http要更耗费服务器资源

http和scoket之长连接和短连接的区别

www.cnblogs.com/leftJS/p/11…

解释一下IP协议的定义,在哪个层上面,主要有什么作用,TCP和UDP呢?

IP协议是网络层的协议,它实现了自动路由的功能,也就是寻址的功能。TCP协议是传输层的协议,它向下屏蔽了IP协议不可靠的特性,向上提供了一个可靠的点到点的传输;UDP也是传输层的协议,提供的是一种无连接的服务,主要考虑到很多应用不需要可靠的连接,但需要快速的传递,如局域网中的计算机传输文件一般使用UDP协议。

TCP和UDP的区别

  • TCP协议是有连接的,开始传输实际数据之前TCP的客户端和服务器端必须通过三次握手建立连接,会话结束之后也要结束连接。而UDP是无连接的
  • TCP协议保证数据按序发送,按序到达,提供超时重传来保证可靠性,但UDP不保正按序到送,甚至不保证到达,只是努力交付。
  • TCP 协议资源较多,TCP首部需20个字节,UDP首部字段只需要8个字节
  • TCP有流量控制和拥塞控制,UDP没有,网络拥堵不会影响发送端的发送速度
  • TCP是一对一的连接,而UDP则是可以支持一对一,一对多,多对多的通信。
  • TCP面向的是字节流的服务,UDP面向的是报文的服务

进程、线程

进程:一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动

  1. 进程是资源分配的基本单位
  2. 进程是一个实体,有自己的地址空间(文本域、数据区域、堆栈)
  3. 进程有三个状态:就绪、运行、阻塞

线程

  1. 线程是独立运行和独立调度的基本单位
  2. 线程可以利用程序所拥有的资源,但它本身不拥有资源,所以调度开销小,不利于资源的管理和保护
  3. 能高效提高系统多个程序间并发执行程度

进程与线程区别

  1. 进程间切换开销大,线程间切换开销小
  2. 操作系统可以同时运行多个进程,一个进程可以同时执行多个线程
  3. 系统为进程分配不同的内存空间,线程除了CPU之外不会被分配
  4. 线程是进程的一部分

session 和 cookies 的区别

  1. cookie数据存放在客户的浏览器上,session数据放在服务器上
  2. cookies不是很安全,别人可以分析存放在本地的cookie并进行cookie欺骗,考虑安全应当使用session
  3. session 会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多了,会比较占用你服务器的性能,考虑到减轻服务器的性能方面就,应当使用cookie。
  4. 单个cookie保存的数据不能超过4k,
  5. 建议:将登陆信息等重要信息存放在session,其他信息如果需要保留,可以放在cookie中