前言
在学习前端前，对计算机网络有一定了解是非常有必要的，本文将从计算机网络的基本概念、发展历程、特点和应用等方面进行介绍，同时也会涉及到一些网络安全和未来发展的话题。通过本文的阅读，读者可以对计算机网络有一个更深入的了解和认识。
发展历程
计算机网络的发展历程可以追溯到20世纪60年代。以下是计算机网络发展历程的主要里程碑事件：
- 1960年代中期，美国国防部高级研究计划局（ARPA）开始研究一种新型的通信网络，称为ARPANET。ARPANET是一个分散的网络，由许多计算机节点相互连接而成，这些节点可以在不同地理位置上。
- 1969年，第一条ARPANET连接建立，连接了加利福尼亚大学洛杉矶分校和斯坦福研究所的两台计算机。
- 1970年代，ARPANET逐渐扩大，涉及到更多的研究机构和大学，使得网络的规模和复杂度逐渐增加。
- 1980年代，由于国际标准化组织（ISO）提出了开放系统互连（OSI）模型，TCP/IP协议得以广泛应用于计算机网络，使得网络通信更加稳定和高效。
- 1990年代，互联网开始普及，WWW（World Wide Web）等新型应用程序和服务的出现，使得互联网的应用范围进一步扩大。
- 21世纪，移动互联网的出现，使得人们能够通过无线网络在任何地方使用互联网。同时，云计算、物联网、5G等新技术的发展，也使得计算机网络进入了新的发展阶段。
总之，计算机网络发展历程经历了多次技术革新和演变，逐渐形成了现代计算机网络的框架和体系。在这个过程中，网络的规模和复杂度不断增加，网络应用和服务也日益丰富和多样化，网络安全和性能等问题也不断被重视和解决。计算机网络的发展历程是一个不断创新和发展的过程，为我们的生活和工作带来了巨大的变化和便利。
计算机网络基础
- 网络组成部分：由主机、路由器、交换机等组成
- 网络结构：网络的网络
- 信息交换方式：电路交换和分组交换
- 网络分层：分清职责，物理层、链路层、网络层、运输层和应用层
网络分层是指将计算机网络按照不同的功能划分为不同的层次，每个层次有不同的功能和责任。网络分层的目的是为了简化网络的设计和管理，并且使不同层次的网络协议可以互相独立地进行设计和发展。目前最流行的网络分层模型是OSI参考模型和TCP/IP协议族。
OSI参考模型是由国际标准化组织（ISO）制定的一种网络分层模型，它将计算机网络分为七个层次，从低到高分别是：
- 物理层（Physical Layer）
- 数据链路层（Data Link Layer）
- 网络层（Network Layer）
- 传输层（Transport Layer）
- 会话层（Session Layer）
- 表示层（Presentation Layer）
- 应用层（Application Layer）
TCP/IP协议族是一种广泛应用于互联网的网络协议，它将计算机网络分为四个层次，从低到高分别是：
- 网络接口层（Network Interface Layer）
- 网络层（Internet Layer）
- 传输层（Transport Layer）
- 应用层（Application Layer）
总之，网络分层是一种重要的设计原则和管理方法，通过将计算机网络按照不同的功能分层，可以实现网络协议的独立设计和发展，同时也可以提高网络的可靠性、稳定性和。
- 网络协议：标头和载荷
计算机网络中的数据包（packet）由两部分组成，分别是标头（header）和载荷（payload）。 标头是一个数据包的头部信息，通常包括一些控制信息和源/目的地址等信息，用于指示数据包如何处理和路由。标头是网络协议定义的一部分，不同的协议会定义不同的标头格式和内容。标头的长度通常是固定的，并且对于每一个网络层都有其相应的标头格式。
载荷是一个数据包的实际数据内容，通常包括应用程序发送的数据信息。在传输过程中，载荷是经过分段和封装的，每个数据包只携带一部分载荷。载荷的长度可以根据需要动态变化，它的大小通常受制于网络带宽和传输延迟等因素。
在不同的网络层中，标头和载荷的结构和格式都有所不同。在物理层中，标头主要包括物理地址等信息，而载荷则是被转化成物理信号的比特流。在数据链路层中，标头主要包括帧起始符、目的地址、源地址和帧类型等信息，载荷则是被分成一系列的数据帧。在网络层中，标头主要包括源/目的地址、协议类型等信息，载荷则是被分成一个个IP数据报。在传输层中，标头主要包括源/目的端口号、协议类型等信息，载荷则是被分成一个个TCP或UDP数据包。在应用层中，标头主要包括应用程序的控制信息，载荷则是应用程序的实际数据。
总之，标头和载荷是计算机网络中数据包的两个基本组成部分，它们的内容和格式根据不同的网络层和协议而有所不同。了解标头和载荷的概念和作用，有助于我们更好地理解计算机网络的基本原理和工作原理。
WebSocket连接
WebSocket连接从HTTP升级而来，包括：
- 有状态的持久连接
- 服务端可以主动推送消息
- 用WebSocket发送消息延迟比HTTP低
WebSocket是一种在Web浏览器和服务器之间进行全双工通信的协议。在WebSocket连接中，可以通过URL解析地址来建立连接。
WebSocket连接的URL格式通常如下：
bashCopy code
ws://host:port/path
其中，ws表示WebSocket协议，host表示服务器的主机名或IP地址，port表示服务器监听的端口号，path表示资源的路径。例如，ws://localhost:8080/chat表示建立到localhost服务器的8080端口的chat资源的WebSocket连接。
在解析WebSocket连接地址时，浏览器会发送HTTP请求到服务器，请求建立WebSocket连接。服务器在收到请求后会进行协议升级，从HTTP协议升级为WebSocket协议。协议升级成功后，客户端和服务器之间就建立了一个WebSocket连接，可以进行双向通信。
WebSocket连接的地址可以是相对地址，也可以是绝对地址。相对地址指的是在当前页面相对路径上建立WebSocket连接，而绝对地址则是直接指定完整的WebSocket连接地址。
总之，WebSocket连接可以通过URL解析地址来建立连接。了解WebSocket连接的URL格式和地址解析原理，有助于我们更好地理解WebSocket协议的工作原理和应用场景。
网络安全：三要素
- 机密性：攻击者无法获知通信内容
- 完整性：攻击者对内容进行篡改时都能被发现
- 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通信
这三个要素是网络安全中不可或缺的重要组成部分，相互之间也有协调关系。例如，保证数据机密性可以防止数据被窃取和泄露，保证数据完整性可以防止数据被篡改和损坏，而保证系统的可用性可以保障网络和系统的稳定运行，从而提高网络安全性。
总之，网络安全是一个多方面的领域，需要同时考虑机密性、完整性和可用性等三个要素，以实现全面的网络安全保护。
网络安全：对称加密和非对称加密
- 对称加密：加密、解密用同样的密钥
个人认为最简单有效的对称加密是异或加密，预先设置一个字符串作为密钥，然后将要加密的文件使用密钥进行异或处理即可加密，然后解密也很简单，把加密文再使用相同的字符串进行一遍异或处理即可，不过这种只能用来简单场合的加密，因为只要被发现密钥，那么这个加密就没什么安全性了。而且使用多了，密钥是可以被破解出来的。
- 非对称加密：加密、解密使用不同的密钥（公钥和私钥），而且公钥加密只能用私钥解密，私钥加密只能用公钥解密 综上所述，对称加密和非对称加密各有优缺点，可以根据具体应用场景选择合适的加密技术来保护网络中的信息安全。在实际应用中，通常会使用对称加密和非对称加密相结合的方式，以充分发挥各自的优势，提高网络安全性。
结语
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