计算机网络概论 | 青训营笔记

HduCowHorseFpy
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计算机网络概论 | 青训营笔记

——通过蟹堡王了解计算机网络的运行机制
1、分析方法

1）自底向上：

  • 从简单开始，逐渐变复杂
  • 将模块逐步拼凑成一个系统

2）自顶向下

  • 从复杂开始，逐渐变简单
  • 从复杂的系统问题入手，拆分为模块问题
2、计算机网络基础

1）网络组成部分

  • 主机：客户端和服务端
  • 路由器
  • 网络协议
  • 交换机

2）网络结构：网络的网络

  • 比奇堡和小区网络：本地网络
  • 北京和上海分店+比奇堡：三个本地网络节点的网络
  • 全国通信网络：本地网络的网络
  • 区域网络、城域网和广域网

3）信息交换方式：电路交换 & 分组交换

4）网络分层：物理层、链路层、网络层、运输层、应用层

  • 快递员不关心包裹内容(应用层)
  • 卡车司机不关心车厢里拉的是什么（运输层）
  • 高速公路不关心开的什么车（网络层）

5）协议：协议的存在依赖于连接

协议定义了在两个或多个通信实体之间交换的报文格式和顺序，以及报文发送和/或接受一条报文或其他事件所采取的动作。

网络协议基本结构：标头和载荷 --> 标头：快递面单，载荷：包裹内的东西

6）TCP协议格式

image-20230413151356207

3、Web中的网络

1）HTTP协议

image-20230413151644407

2）HTTP连接模型(请求响应模型)：容易存在队头堵塞问题（Head of Line Blocking)

HTTP 1.1: 无法多路复用

// main.js
console.log('hello world')
/* style.css */
body {
    color: red;
}

HTTP 2: 帧 （前三个字节：载荷长度、第四个字节：类型、第五个字节：类型的对应的Flags、第六到第九字节：（第1位：保留位、第2-32位：流ID）、随后的的8192字节：载荷

body {
    console.log('hello world')
    color: red
} => 
request = style.css, content = 'body {
request = main.js, content = 'console.log('hello world')'
request = style.css, content = 'color: red'
request = style.css, content='}'

  • 调整相应传输的优先级

    • 头部压缩
    • Server Push
HTTP 2: 3 RTT 启动

  • HTTP 客户端：我要和大哥说话

    • TCP服务端默默对HTTP客户端说，我知道你很急，但是你别急
    • TCP客户端：嗨！服务端，你在吗？
    • TCP服务端：嗨！客户端，我在，你在吗？
    • TLS客户端：Hello! 能给我把钥匙吗？
    • TLS服务端：Hello！给！你的钥匙！
    • HTTP客户端：终于到我了，我要index.html
HTTP 3: QUIC

  • Quick UDP Internet Connection

    • 现存网络设备对 TCP 和 UDP 支持已经僵化
    • UDP 不靠谱 但是 QUIC 靠谱
    • QUIC 可以为除 HTTP 协议意外的应用层协议提供支持
HTTP 3: QUIC - 1 RTT

QUIC 第一次访问

  • HTTP客户端：我要和大哥说话！
  • QUIC客户端：嗨！服务器，你在吗？在的话能给我把钥匙吗？
  • QUIC服务端：嗨！客户端，我在，这是你的钥匙！
  • HTTP客户端：今天这么快？我要index.html
  • QUIC服务端（偷偷告诉客户端）：这还有把钥匙，下次找我可以不用问，直接用
CDN ：DNS 劫持
  • 域名解析一般由网站自己处理
  • 要加速的域名则重定向到CDN 厂商的域名解析服务处理
  • CDN 厂商根据来源确定最近的CDN服务器的IP
  • 用户直接访问最近的CDN 服务器
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