前端计算机网络技术的概念 | 青训营笔记

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这是我参与【第六届青训营】伴读笔记创作活动的第1天

一、本堂课重点内容

本堂课的知识要点有哪些?

1.计算机网络基础
2.Web中的网络
3.网络安全

二、详细知识点介绍

1.通过例子可以对整体有一个深层次的网络理解
2.对网络协议进行分层认识
3.分别对HTTP 1、2、3进行关系的分析
4.详细介绍CDN所运行的底层原理
5.明白网络安全的最基本原则

分析方法

在本堂课里面,我们对分析的方法分为分为两大种,一种是自底向上,另一种则是自顶向下

第一种"自底向上",则是从简单开始,逐渐变得复杂起来,然后将模块逐步拼接成一个完整的系统
第二种"自顶向下",则是从复杂开始,逐渐变得简单,一开始便从复杂得系统问题入手,并拆分成一个一个的模块问题

首先,我们看下蟹堡王帝国这个例子:

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通过这个图片,我们可以清楚的明白,
1.买蟹堡王的顾客就相当于客户端;
2.蟹堡王分店就相当于服务端;
3.小区里面的转发点和蟹堡王城市转发分店就相当于路由器;
4.转发的表格就等于网络协议

网络组成部分

(1)**主机**:服务端和客户端
作用:主机作为计算机网络中最基本的组成部分,主要承担着提供服务、执行协议、管理网络连接、通信等作用,是计算机网络的核心组成部分。
(2)**路由器**:
作用:可以实现多个网络之间的数据传输,并确保网络通信的安全和稳定。
(3)**网络协议**:
网络协议可以分为多种类型,包括TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP等
其中*TCP协议属于运输层,HTTP属于应用层*
主要作用:可以确保数据在网络中的正确传输和安全保护,同时也为跨平台和跨设备通信提供了基础支持。

计算机网络中两种常见的通信方式: 电路交换和分组交换

电路交换是指在通信前先建立一个专门的物理连接,但在通信过程中需要一直占用这条连接实现数据传输。也就是说只有通信双方可以使用这条连接进行通信,直到通信结束时才会释放。

缺点:这种通信方式比较稳定可靠,但是占用的资源比较多,不适合大规模数据传输。

分组交换是一种基于存储转发机制以及分组交换技术的通信方式。在分组交换中,待传输的数据在发送端进行分段,并为每个分段加上必要的首部信息。这些分段形成的数据包(即分组)通过网络传输到接收端,接收端再根据首部信息进行重组,还原出完整的数据。这种通信方式能够充分利用网络资源,适合于大规模数据传输,但是可能存在数据乱序、丢失、延迟等问题。

网络协议:标头和载荷

作用:定义了多个通信实体之间交换的报文格式和顺序,以及报文在发送和/或接受一条报文或其他事件所采取的动作

报文:在计算机网络中,报文是指在不同网络节点之间传递的数据包。它是网络通信的基本单位,在传输过程中,报文会经过多个网络节点,在每个节点处都会进行处理和转发。为了保证报文能够被正确解析和处理,不同协议的报文格式需要遵循一定的规范和标准。例如,IP协议规定了IPv4和IPv6报文的格式,TCP协议和UDP协议也定义了各自的报文格式。

TCP协议的格式:

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网络结构:网络的网络;

网络分层:分清职责,物理层,链路层,网络层,运输层,应用层

HTTP的基本结构:
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HTTP1:

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HTTP2:

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第1到3个字节:可以看出帧的长度;

第4个字节:可以看出帧的类型;

第5个字节:可以看出当前的状态;

第6个字节:前面的属于保留位,后面的31位所属流的id

http2帧所带来的利:

调整响应传输的优先级;

头部压缩;

Server Push;

HTTP3:

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WebSocket协议:

这个协议是可以进行状态持久连接的,而且服务端还可以自动推送信息,用WebSocket发送消息的延迟比HTTP协议要哦低

网络安全:三要素

(1)机密性:攻击者无法获取通信的内容;

(2)完整性:攻击者对内容进行篡改时能被发现;

(3)身份验证:攻击者无法伪装成通信双方的任意一方与另一方进行通信

网络安全的加密方式:

对称加密算法是指加密和解密使用相同的密钥。由于加密和解密使用相同的密钥,这种算法无法在不安全的通信通道中传输密钥本身,对称加密算法的优点是速度快、加密效率高,但是密钥泄露会导致数据安全问题。

非对称加密算法是指加密和解密使用不同的密钥。在这种算法中,加密使用的密钥被称为公钥,解密使用的密钥被称为私钥。非对称加密算法的优点是安全性高,不需要保护密钥本身,但是加密速度较慢,不适合大量数据的加密解密。

HTTPS由以下两方面部分组成:

基于传输层安全协议(TLS/SSL)和应用层协议(HTTP)的组合

总结:学习了计算机网络技术,让我更加清楚的认识了计算机底层的原理,明白了如何让我们的通信更加安全,进行各方面的加密,让我们传输的数据包不会丢失,被有别心之人利用到,明白了不同计算机交互的报文传输过程;