这是我参与[第五届青训营]伴学笔记创作活动的第五天

针对青训营课程：整理了计算机网络相关的背诵内容

1. GET和POST的请求的区别

Post 和 Get 是 HTTP 请求的两种方法，其区别如下：

应用场景： GET 请求是一个幂等的请求，一般 Get 请求用于对服务器资源不会产生影响的场景，比如说请求一个网页的资源。而 Post 不是一个幂等的请求，一般Post请求用于对服务器资源会产生影响的情景，比如注册用户这一类的操作。
是否缓存： 因为两者应用场景不同，浏览器一般会对 Get 请求缓存，但很少对 Post 请求缓存。
发送的报文格式： Get 请求的报文中实体部分为空，Post 请求的报文中实体部分一般为向服务器发送的数据。
安全性： Get 请求可以将请求的参数放入 url 中向服务器发送，这样的做法相对于 Post 请求来说是不太安全的，因为请求的 url 会被保留在历史记录中。
请求长度： 浏览器由于对 url 长度的限制，所以会影响 get 请求发送数据时的长度。这个限制是浏览器规定的，并不是 RFC 规定的。
数据大小： get提交的数据大小有限制，（因为浏览器对url的长度有限制），post的方法提交的数据大小没有限制
参数类型： post 的参数传递支持更多的数据类型。

2. 常见的HTTP请求头和响应头

HTTP Request Header 常见的请求头：

Accept:浏览器能够处理的内容类型
Content-Type：客户端发送的实体内容的类型
Cache-Control：指定请求和响应遵循的缓存机制，如no-cache(协商缓存验证)
Connection：浏览器与服务器之间连接的类型
Cookie：当前页面设置的任何Cookie，有cookie并且同域会自动带上
Host：发出请求的页面所在的域
Referer：发出请求的页面的URL
Origin：最初的请求是从哪里发起的（只会精确到端口）Origin比Referer更尊重隐私
User-Agent：浏览器的用户代理字符串，用户客户端的一些必要信息

HTTP Responses Header 常见的响应头：

Accesss-Control-Allow-Origin：服务端允许的请求Origin头部（比如*所有）
server: 服务器的一些相关信息
Set-Cookie：设置和页面关联的cookie，服务器通过这个头部把cookie传给客户端
Connection：浏览器与服务器之间连接的类型
Cache-Control：控制请求和响应遵循的缓存机制
Content-Type: 服务端返回的实体内容的类型

常见的 Content-Type 属性值有以下四种：

（1）application/x-www-form-urlencoded：浏览器的原生 form 表单，如果不设置 enctype 属性，那么最终就会以 application/x-www-form-urlencoded 方式提交数据。该种方式提交的数据放在 body 里面，数据按照 key1=val1&key2=val2 的方式进行编码，key 和 val 都进行了 URL转码。

（2）multipart/form-data：该种方式也是一个常见的 POST 提交方式，通常表单上传文件时使用该种方式。

（3）application/json：服务器消息主体是序列化后的 JSON 字符串。

（4）text/xml：该种方式主要用来提交 XML 格式的数据。

3. 常见的HTTP请求方法

GET: 向服务器获取数据；
POST：将实体提交到指定的资源，通常会造成服务器资源的修改；
PUT：上传文件，更新数据；
DELETE：删除服务器上的对象；
HEAD：获取报文首部，与GET相比，不返回报文主体部分；
OPTIONS：询问支持的请求方法，用来跨域请求；
CONNECT：要求在与代理服务器通信时建立隧道，使用隧道进行TCP通信；
TRACE: 回显服务器收到的请求，主要⽤于测试或诊断。

4. HTTP 1.0 和 1.1 的区别？

HTTP 1.0和 HTTP 1.1 有以下区别：

连接方面
- http1.0 默认使用非持久连接
- http1.1 默认使用持久连接。http1.1 通过使用持久连接来使多个 http 请求复用同一个 TCP 连接，以此来避免使用非持久连接时每次需要建立连接的时延。
资源请求方面，
- 在 http1.0 中，存在一些浪费带宽的现象，例如客户端只是需要某个对象的一部分，而服务器却将整个对象送过来了，并且不支持断点续传功能。
- http1.1 则在请求头引入了 range 头域，它允许只请求资源的某个部分，即返回码是 206（Partial Content），这样就方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接。
缓存方面
- 在 http1.0 中主要使用 header 里的 If-Modified-Since、Expires 来做为缓存判断的标准
- http1.1 则引入了更多的缓存控制策略，例如 Etag、If-Unmodified-Since、If-Match、If-None-Match 等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略。
http1.1 中新增了 host 字段，用来指定服务器的域名。

http1.0 中认为每台服务器都绑定一个唯一的 IP 地址，因此，请求消息中的 URL 并没有传递主机名（hostname）。但随着虚拟主机技术的发展，在一台物理服务器上可以存在多个虚拟主机，并且它们共享一个IP地址。因此有了 host 字段，这样就可以将请求发往到同一台服务器上的不同网站。
http1.1 相对于 http1.0 还新增了很多请求方法，如 PUT、HEAD、OPTIONS 等。

5. HTTP 1.1 和 HTTP 2.0 的区别

二进制协议：HTTP/2 是一个二进制协议。
- 在 HTTP/1.1 版中，报文的头信息必须是文本（ASCII 编码），数据体可以是文本，也可以是二进制。
- HTTP/2 则是一个彻底的二进制协议，头信息和数据体都是二进制，并且统称为"帧"，可以分为头信息帧和数据帧。帧的概念是它实现多路复用的基础。
多路复用： HTTP/2 实现了多路复用，HTTP/2 仍然复用 TCP 连接，但是在一个连接里，客户端和服务器都可以同时发送多个请求或回应，而且不用按照顺序一一发送，这样就避免了"队头堵塞"【1】的问题。
数据流： HTTP/2 使用了数据流的概念，因为 HTTP/2 的数据包是不按顺序发送的，同一个连接里面连续的数据包，可能属于不同的请求。因此，必须要对数据包做标记，指出它属于哪个请求。HTTP/2 将每个请求或回应的所有数据包，称为一个数据流。每个数据流都有一个独一无二的编号。数据包发送时，都必须标记数据流 ID ，用来区分它属于哪个数据流。
头信息压缩： HTTP/2 实现了头信息压缩，由于 HTTP 1.1 协议不带状态，每次请求都必须附上所有信息。所以，请求的很多字段都是重复的，比如 Cookie 和 User Agent ，一模一样的内容，每次请求都必须附带，这会浪费很多带宽，也影响速度。HTTP/2 对这一点做了优化，引入了头信息压缩机制。一方面，头信息使用 gzip 或 compress 压缩后再发送；另一方面，客户端和服务器同时维护一张头信息表，所有字段都会存入这个表，生成一个索引号，以后就不发送同样字段了，只发送索引号，这样就能提高速度了。
服务器推送： HTTP/2 允许服务器未经请求，主动向客户端发送资源，这叫做服务器推送。
- 使用服务器推送提前给客户端推送必要的资源，这样就可以相对减少一些延迟时间。这里需要注意的是 http2 下服务器主动推送的是静态资源，和 WebSocket 以及使用 SSE 等方式向客户端发送即时数据的推送是不同的。

【1】队头堵塞：

队头阻塞是由 HTTP 基本的“请求 - 应答”模型所导致的。HTTP 规定报文必须是“一发一收”，这就形成了一个先进先出的“串行”队列。队列里的请求是没有优先级的，只有入队的先后顺序，排在最前面的请求会被最优先处理。如果队首的请求因为处理的太慢耽误了时间，那么队列里后面的所有请求也不得不跟着一起等待，结果就是其他的请求承担了不应有的时间成本，造成了队头堵塞的现象。

6. HTTP和HTTPS协议的区别

HTTPS是HTTP协议的安全版本。HTTPS的出现主要是为了解决HTTP明文传输内容导致其不安全的特性。

为保证数据加密传输，让HTTP运行安全的SSL/TLS协议上，即 HTTPS = HTTP + SSL/TLS。

HTTPS概念：HTTP协议采用明文传输信息，存在信息窃听、信息篡改和信息劫持的风险，而协议TLS/SSL具有身份验证、信息加密和完整性校验的功能，可以避免此类问题发生。

安全层的主要职责就是对发起的HTTP请求的数据进行加密操作 和 对接收到的HTTP的内容进行解密操作。

通过SSL证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信进行加密。

SSL/TLS算法原理：

TLS/SSL的功能实现主要依赖三类基本算法：散列函数hash、对称加密、非对称加密。这三类算法的作用如下：

基于散列函数验证信息的完整性
对称加密算法采用协商的秘钥对数据加密
非对称加密实现身份认证和秘钥协商

对称加密：加密和解密都是使用同一个密钥

非对称加密: 加密和解密需要使用两个不同的密钥：公钥 (public key) 和私钥 (private key)，

因为通信双⽅的⼿⾥都有⼀套⾃⼰的密钥对,通信之前双⽅会先把⾃⼰的公钥都先发给对⽅
然后对⽅再拿着这个公钥来加密数据响应给对⽅,等到到了对⽅那⾥,对⽅再⽤⾃⼰的私钥进⾏解密

二者的区别：

安全性：HTTP协议的数据传输是明文的，是不安全的；HTTPS 使用了SSL/TLS加密传输协议(安全套接层协议)进行加密处理，相对更加安全。
连接方式：二者使用的连接方式不同，HTTP是三次握手，HTTPS是三次握手+数字证书。
默认端口：HTTP的默认端口是80；HTTPS的默认端口是443。
响应速度：由于HTTPS需要进行加解密过程，因此速度不如HTTP。
费用：HTTPS需要使用CA证书，功能越强大的证书其费用越高；HTTP不需要。

7. 当在浏览器中输入 Google.com 并且按下回车之后发生了什么？

url解析：首先会判断输入的是一个合法 url还是关键词，并根据输入的内容进行相应的操作。
查找缓存：浏览器会判断所请求的资源是否在浏览器缓存中，以及是否失效。如果没有失效就直接使用；如果没有缓存或失效了，就继续下一步。
DNS解析：此时需要获取url中域名对应的IP地址。浏览器会依次查看浏览器缓存、操作系统缓存中是否有ip地址，如果缓存中没有就会向本地域名服务器发起请求，获取ip地址。本地域名服务器也会先检查缓存，有则直接返回；如果也没有，则采用迭代查询方式，向上级域名服务器查询。先向根域名服务器发起请求，获取顶级域名服务器的地址；再向顶级域名服务器发起请求以获取权限域名服务器地址；然后向权限域名服务器发起请求并得到url中域名对应的IP地址。
建立TCP连接：根据ip地址，三次握手与服务器建立TCP连接。
发起请求：浏览器向服务器发起HTTP请求。
响应请求：服务器响应HTTP请求，将相应的HTML文件返回给浏览器。
关闭TCP连接：四次挥手关闭TCP连接。
渲染页面：浏览器解析HTML内容，并开始渲染。

浏览器渲染过程如下：
- 构建DOM树：词法分析然后解析成DOM树，DOM树是由DOM元素及属性节点组成，树的根是document对象。
- 构建CSS规则树：生成CSS 规则树。
- 构建渲染树：将DOM树和CSS规则树结合，构建出渲染树。
- 布局：计算每个节点的位置。
- 绘制：使用浏览器的UI接口进行绘制。

8.HTTP请求报文的是什么样的？

请求报⽂有4部分组成:

请求⾏
- 请求⾏包括：请求⽅法字段、URL字段、HTTP协议版本字段。它们⽤空格分隔。例如，GET /index.html HTTP/1.1。
请求头部
- 请求头部:请求头部由关键字/值对组成，每⾏⼀对，关键字和值⽤英⽂冒号“:”分隔
空⾏
请求体
- 请求体: post put等请求携带的数据

响应报⽂有4部分组成:

响应⾏
- 由网络协议版本，状态码和状态码的原因短语组成，例如 HTTP/1.1 200 OK 。
响应头
- 响应部⾸组成
空⾏
响应体
- 服务器响应的数据

9.http状态码

状态码的类别：

类别	原因	描述
1xx	Informational(信息性状态码)	接受的请求正在处理
2xx	Success(成功状态码)	请求正常处理完毕
3xx	Redirection(重定向状态码)	需要进行附加操作一完成请求
4xx	Client Error (客户端错误状态码)	服务器无法处理请求
5xx	Server Error(服务器错误状态码)	服务器处理请求出错

（1）2XX 成功

200 OK，表示从客户端发来的请求在服务器端被正确处理
204 No content，表示请求成功，但响应报文不含实体的主体部分
205 Reset Content，表示请求成功，但响应报文不含实体的主体部分，但是与 204 响应不同在于要求请求方重置内容
206 Partial Content，进行范围请求

（2）3XX 重定向

301 moved permanently，永久性重定向，表示资源已被分配了新的 URL（必须访问新的url才能获得请求资源）
302 found，临时性重定向，表示资源临时被分配了新的 URL（用于临时跳转，访问请求的资源）
303 see other，表示资源存在着另一个 URL，应使用 GET 方法获取资源
304 not modified，表示服务器允许访问资源，但因发生请求未满足条件的情况
307 temporary redirect，临时重定向，和302含义类似，但是期望客户端保持请求方法不变向新的地址发出请求

（3）4XX 客户端错误

400 bad request，请求报文存在语法错误
401 unauthorized，表示发送的请求需要有通过 HTTP 认证的认证信息
403 forbidden，表示对请求资源的访问被服务器拒绝
404 not found，表示在服务器上没有找到请求的资源

（4）5XX 服务器错误

500 internal sever error，表示服务器端在执行请求时发生了错误
501 Not Implemented，表示服务器不支持当前请求所需要的某个功能
503 service unavailable，表明服务器暂时处于超负载或正在停机维护，无法处理请求

10. DNS 协议是什么

概念： DNS 是域名系统 (Domain Name System) 的缩写，提供的是一种主机名到 IP 地址的转换服务，就是我们常说的域名系统。它是一个由分层的 DNS 服务器组成的分布式数据库，是定义了主机如何查询这个分布式数据库的方式的应用层协议。能够使人更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。

作用：将域名解析为IP地址，客户端向DNS服务器（DNS服务器有自己的IP地址）发送域名查询请求，DNS服务器告知客户机Web服务器的 IP 地址。

11.DNS服务器解析域名的过程：

首先会在浏览器的缓存中查找对应的IP地址，如果查找到直接返回，若找不到继续下一步
将请求发送给本地DNS服务器，在本地域名服务器缓存中查询，如果查找到，就直接将查找结果返回，若找不到继续下一步
本地DNS服务器向根域名服务器发送请求，根域名服务器会返回一个所查询域的顶级域名服务器地址
本地DNS服务器向顶级域名服务器发送请求，接受请求的服务器查询自己的缓存，如果有记录，就返回查询结果，如果没有就返回相关的下一级的权威域名服务器的地址
本地DNS服务器向权威域名服务器发送请求，域名服务器返回对应的结果
本地DNS服务器将返回结果保存在缓存中，便于下次使用
本地DNS服务器将返回结果返回给浏览器

12. OSI七层模型

（1）应用层

OSI参考模型中最靠近用户的一层，是为计算机用户提供应用接口，也为用户直接提供各种网络服务。我们常见应用层的网络服务协议有：HTTP，HTTPS，FTP，POP3、SMTP等。

在客户端与服务器中经常会有数据的请求，这个时候就是会用到http(hyper text transfer protocol)(超文本传输协议)或者https.在后端设计数据接口时，我们常常使用到这个协议。
FTP是文件传输协议，在开发过程中，个人并没有涉及到，但是我想，在一些资源网站，比如百度网盘、迅雷应该是基于此协议的。
SMTP是simple mail transfer protocol（简单邮件传输协议）。在一个项目中，在用户邮箱验证码登录的功能时，使用到了这个协议。

（2）表示层

表示层提供各种用于应用层数据的编码和转换功能,确保一个系统的应用层发送的数据能被另一个系统的应用层识别。如果必要，该层可提供一种标准表示形式，用于将计算机内部的多种数据格式转换成通信中采用的标准表示形式。数据压缩和加密也是表示层可提供的转换功能之一。

在项目开发中，为了方便数据传输，可以使用base64对数据进行编解码。如果按功能来划分，base64应该是工作在表示层。

（3）会话层

会话层就是负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话。该层的通信由不同设备中的应用程序之间的服务请求和响应组成。

（4）传输层

传输层建立了主机端到端的链接，传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务，包括处理差错控制和流量控制等问题。该层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，使高层用户看到的只是在两个传输实体间的一条主机到主机的、可由用户控制和设定的、可靠的数据通路。我们通常说的，TCP UDP就是在这一层。端口号既是这里的“端”。

（5）网络层

本层通过IP寻址来建立两个节点之间的连接，为源端的运输层送来的分组，选择合适的路由和交换节点，正确无误地按照地址传送给目的端的运输层。就是通常说的IP层。这一层就是我们经常说的IP协议层。IP协议是Internet的基础。我们可以这样理解，网络层规定了数据包的传输路线，而传输层则规定了数据包的传输方式。

（6）数据链路层

将比特组合成字节,再将字节组合成帧,使用链路层地址 (以太网使用MAC地址)来访问介质,并进行差错检测。网络层与数据链路层的对比，通过上面的描述，我们或许可以这样理解，网络层是规划了数据包的传输路线，而数据链路层就是传输路线。不过，在数据链路层上还增加了差错控制的功能。

（7）物理层

实际最终信号的传输是通过物理层实现的。通过物理介质传输比特流。规定了电平、速度和电缆针脚。常用设备有（各种物理设备）集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆。这些都是物理层的传输介质。

OSI七层模型通信特点：对等通信 对等通信，为了使数据分组从源传送到目的地，源端OSI模型的每一层都必须与目的端的对等层进行通信，这种通信方式称为对等层通信。在每一层通信过程中，使用本层自己协议进行通信。

13. TCP/IP五层协议

应用层 (application layer) ：直接为应用进程提供服务。应用层协议定义的是应用进程间通讯和交互的规则，不同的应用有着不同的应用层协议，如 HTTP协议（万维网服务）、FTP协议（文件传输）、SMTP协议（电子邮件）、DNS（域名查询）等。
传输层 (transport layer)

：有时也译为运输层，它负责为两台主机中的进程提供通信服务。 该层主要有以下两种协议：
- 传输控制协议 (Transmission Control Protocol，TCP)：提供面向连接的、可靠的数据传输服务，数据传输的基本单位是报文段（segment）；
- 用户数据报协议 (User Datagram Protocol，UDP)：提供无连接的、尽最大努力的数据传输服务，但不保证数据传输的可靠性，数据传输的基本单位是用户数据报。
网络层 (internet layer) ：有时也译为网际层，它负责为两台主机提供通信服务，并通过选择合适的路由将数据传递到目标主机。
数据链路层 (data link layer) ：负责将网络层交下来的 IP 数据报封装成帧，并在链路的两个相邻节点间传送帧，每一帧都包含数据和必要的控制信息（如同步信息、地址信息、差错控制等）。
物理层 (physical Layer) ：确保数据可以在各种物理媒介上进行传输，为数据的传输提供可靠的环境。

14.TCP 和 UDP的概念以及区别、应用场景

TCP 和 UDP都是传输层协议，他们都属于TCP/IP协议族：

UDP：UDP的全称是用户数据报协议，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。

TCP：TCP的全称是传输控制协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。TCP 是面向连接的、可靠的流协议（流就是指不间断的数据结构）。

TCP和UDP的区别

	UDP	TCP
是否连接	无连接	面向连接
是否可靠	不可靠传输，不使用流量控制和拥塞控制	可靠传输（数据顺序和正确性），使用流量控制和拥塞控制
连接对象个数	支持一对一，一对多，多对一和多对多交互通信	只能是一对一通信
传输方式	面向报文	面向字节流
首部开销	首部开销小，仅8字节	首部最小20字节，最大60字节
适用场景	适用于实时应用，例如视频会议、直播	适用于要求可靠传输的应用，例如文件传输

TCP应用场景： 效率要求相对低，但对准确性要求相对高的场景。 因为传输中需要对数据确认、重发、排序等操作，相比之下效率没有UDP高。例如：文件传输（准确高要求高、但是速度可以相对慢）、接受邮件、远程登录。
UDP应用场景： 效率要求相对高，对准确性要求相对低的场景。 例如：QQ聊天、在线视频、网络语音电话（即时通讯，速度要求高，但是出现偶尔断续不是太大问题，并且此处完全不可以使用重发机制）、广播通信（广播、多播）。

15.TCP三次握手、四次挥手？为什么要四次挥手两次三次行不行？

三次握手

TCP三次握手定义：三次握手是建立安全可靠的链接、解决网络信道不可靠 （由客户端发起）

（客服端发Client起请求连接服务器端Server确认，服务器端也发起连接确认客服端确认。即客服端和服务器端都需要确认各自可收发）

第一次握手：客户端给服务器发送一个SYN报文。
第二次握手：服务器收到SYN报文后，应答一个ACK报文，同时发出自己的SYN报文，即应答了一个SYN + ACK报文。
第三握手：客户端收到SYN + ACK报文后，回应一个ACk报文。服务器收到ACK报文之后，三次握手完毕。

两次握手为什么不行？

简答：这个问题的本质是，信道不可靠，但是通信双方需要就某个问题达成一致。三次通信是理论上的最小值。

详细的说：三次握手可以理解为了客户端和服务器互相确认对方的发送和接收能力。如果是两次握手，可以确定服务器的发送和接收能力，但只能确定客户端的发送能力，无法确认其接收能力。 另外，如果是两次握手的话，可能会因为网络阻塞等原因会发送多个请求报文，延时到达的请求又会与服务器建立连接，浪费服务器的资源。

解决丢包：TCP会建立缓冲区，根据ACK=序列号+长度来发送报文重传数据

四次挥手

TCP四次挥手定义：四次挥手是客户端和服务器处于链接状态后关闭链接的方式（可由任意一方发起）

第一次挥手：客户端认为没有数据需要继续发送，于是向服务器发送一个FIN报文，申请断开客户端到服务器端的连接，报文中同时会指定一个序列号seq(等于已传送数据的最后一个字节的序号加1)。此时，客户端进入FIN_WAIT_1状态。
第二次挥手：服务器接收到FIN报文后，向客户端发送一个确认报文ACK，表示已经接收到了客户端释放连接的请求，以后不会再接收客户端发送过来的数据。 同时会把客户端报文中的序列号seq加1，作为ACK报文中的序列号值。此时，服务端处于CLOSE_WAIT状态。客户端接收到报文之后，进入FIN_WAIT_2状态，等待服务器发送连接释放报文（由于TCP连接是全双工的，此时客户端到服务区器的连接已释放，但是服务器仍可以发送数据给客户端）。
第三次挥手：服务器端发送完所有的数据，会向客户端发送一个FIN报文，申请断开服务器端到客户端的连接。此时，服务器进入LAST_ACK 状态。
第四次挥手：客户端接收到FIN报文之后，向服务器发送一个ACK报文作为应答，且把服务器报文中的序列号值加1作为ACK报文的序列号值。此时，客户端就进入TIME_WAIT状态。需要注意的是，该阶段会持续一段时间，以确保服务器收到了该ACK报文。 这个时间是 2 * MSL（最长报文段时间），如果在这个时间内，没有收到服务器的重发请求，时间过后，客户端就进入CLOSED状态；如果收到了服务器的重发请求就需要重新发送确认报文。服务器只要一收到ACK报文，就会立即进入CLOSED状态。

Day5 第五届青训营打卡