这是我参与「青训营 x 字节前端训练营」笔记创作活动的第1天，以下是我的课堂笔记。 本次课程主要分为三个大板块：
1.计算机网络基础
2.Web 中的网络
3.网络安全

1.计算机网络基础

1.1网络组成部分

网络由多个组成部分构成，其中包括：

1. 客户端：客户端是连接到网络的设备，如电脑、手机、平板等。客户端通过互联网与其他设备通信，从网络中获取信息和服务。
2. 服务器：服务器是网络中的中央计算机，它提供服务和存储数据。服务器可以是物理设备或虚拟机，可以托管网站、应用程序、数据库等。
3. 路由器：路由器是网络中用于连接不同设备的设备。它们可以将数据包从一个网络传输到另一个网络，以及在不同网络之间进行路由选择。
4. 防火墙：防火墙是网络安全的重要组成部分，它能够监视和控制网络流量，从而保护网络免受恶意攻击和病毒感染。
5. 交换机：交换机是网络中用于连接不同设备的设备。它们可以根据硬件地址将数据包从一个设备传输到另一个设备，以及在局域网内进行广播和组播。
6. 网关：网关是网络中连接不同网络的设备。它们可以将数据包从一个网络传输到另一个网络，并执行协议转换和地址转换等任务。

1.2电路交换&分组交换

1. 电路交换
   电路交换是指在通信双方建立连接后，为它们之间的通信分配一条专用的物理通路。这条通路会一直保持开放状态，直到通信结束，无论通信双方是否实际在传输数据。在电路交换中，通信双方之间的带宽和传输速率是固定的，并且只有在连接的两端都释放了连接之后，该通路才可供其他通信使用。
2. 分组交换
   分组交换是指将要传输的数据拆分成多个数据包，每个数据包会被赋予地址和控制信息，然后通过网络传输。在分组交换中，每个数据包可以沿着不同的路径传输，这些数据包的传输速率和带宽可以动态调整。接收方会重新组装数据包，以还原原始数据。分组交换可以更加灵活地利用网络资源，但也会导致延迟和丢包等问题。

1.3网络分层

网络分层是指将计算机网络的功能划分为不同的层次，并将每个层次的功能分离出来，以便更好地实现网络通信和管理。常见的网络分层模型有OSI参考模型和TCP/IP参考模型。

1. OSI参考模型
   OSI参考模型是由国际标准化组织（ISO）制定的网络分层模型，它将网络通信划分为七个层次，从上层到下层分别为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。不同的层次负责不同的功能，每个层次的数据传输和控制信息都通过接口传递给下一层或上一层，从而实现网络通信。
2. TCP/IP参考模型
   TCP/IP参考模型是最常用的网络分层模型，它将网络通信划分为四个层次，从上层到下层分别为应用层、传输层、网络层和物理层。应用层负责应用程序的交互，传输层负责数据传输的可靠性和流量控制，网络层负责数据包的路由和转发，物理层负责数据的物理传输。TCP/IP参考模型与OSI参考模型的对应关系为：应用层、表示层和会话层对应于TCP/IP的应用层，传输层对应于TCP/IP的传输层，网络层对应于TCP/IP的网络层，数据链路层和物理层对应于TCP/IP的物理层。

1.4标头和载荷

在计算机网络中，通常使用标头和载荷的方式来传输数据。标头（Header）是数据包的元数据，包含了传输数据所需的控制信息和地址信息等，而载荷（Payload）则是实际要传输的数据。

例如，在传输一个网络数据包时，该数据包的标头会包含源IP地址、目标IP地址、协议类型、端口号等信息，而载荷则是要传输的数据，比如一个网页文件、一段音频或视频等。

标头和载荷的作用是使数据包能够在网络中正确地路由和传输。网络设备会根据标头中的控制信息，将数据包从源设备传输到目标设备，并且在传输过程中将标头信息进行更新和修改，以保证数据包能够正确到达目标设备。

标头和载荷的长度和格式通常由协议规定。例如，在传输TCP数据包时，数据包的标头包含了源端口号、目标端口号、序列号、确认号、窗口大小等信息，而载荷则是实际要传输的数据。在传输IP数据包时，数据包的标头包含了源IP地址、目标IP地址、协议类型等信息，而载荷则是要传输的数据。

总的来说，标头和载荷在计算机网络中起到了非常重要的作用，它们帮助网络设备正确地路由和传输数据，并且保证了通信的可靠性和安全性。

2.Web 中的网络

2.1HTTP协议

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是一种用于在Web浏览器和Web服务器之间传输数据的协议。它是一个客户端-服务器协议，客户端通过发送HTTP请求向服务器请求资源，服务器则通过发送HTTP响应将请求的资源返回给客户端。

HTTP协议的基本工作流程如下：

1. 客户端向服务器发送HTTP请求，请求包含了要获取的资源的URL和其他控制信息，如请求方法、请求头等。
2. 服务器接收到请求后，根据请求中的URL和其他信息，查找并返回请求的资源，同时返回HTTP响应，响应包含了状态码、响应头和响应体等信息。
3. 客户端接收到响应后，解析响应头和响应体，根据响应中的状态码和其他信息来处理响应。

HTTP协议的特点包括：

1. 简单易用：HTTP使用简单的请求-响应模型，易于理解和使用。
2. 无状态：HTTP协议是无状态协议，即服务器不会记住以前的请求，每个请求都是独立的，需要客户端提供所有必要的信息。
3. 可扩展性：HTTP协议可以通过添加新的请求方法、头部字段和状态码等来扩展其功能。
4. 明文传输：HTTP协议默认情况下是明文传输，不加密，容易被窃听和篡改。但是，可以通过HTTPS协议来实现加密传输。

HTTP协议广泛应用于Web开发和网络通信中，它是Web应用程序的基础，也是其他许多应用程序的基础，如API、RESTful服务等。

2.2HTTP连接模型

HTTP连接模型指的是客户端和服务器之间建立和维护HTTP连接的方式。常见的HTTP连接模型包括短连接和长连接。

1. 短连接模型 短连接模型是指在每次HTTP请求完成后，客户端和服务器会立即关闭连接。这种模型下，每个HTTP请求都需要建立新的TCP连接、进行三次握手和四次挥手等操作，因此每个HTTP请求的开销较大，而且在高并发的情况下，频繁建立TCP连接会导致服务器性能下降。

2. 长连接模型 长连接模型是指在一个HTTP会话期间，客户端和服务器之间会保持TCP连接不关闭，从而允许多个HTTP请求和响应在同一个连接中进行传输。这种模型下，客户端和服务器之间只需要建立一次TCP连接，之后就可以在同一个连接上进行多次HTTP请求和响应，从而减少了TCP连接的开销。

在HTTP/1.0中，短连接模型是默认的连接模型。而在HTTP/1.1中，默认采用的是长连接模型，客户端和服务器之间的连接会保持一段时间（默认为15秒），从而允许多个HTTP请求和响应在同一个连接中进行传输。此外，HTTP/1.1中还引入了流水线技术，允许客户端在一个连接上同时发送多个HTTP请求，从而进一步提高了连接的利用率。

总的来说，HTTP连接模型的选择取决于具体应用场景，需要根据实际情况进行权衡和选择。

3.网络安全

3.1网络安全三要素

在计算机网络中，保障网络安全需要考虑三个方面的要素，即机密性、完整性和可用性，也被称为CIA三要素。

1. 机密性（Confidentiality） 机密性是指信息只能被授权的人或系统访问和使用，不被未授权的人或系统获取。实现机密性的方式包括加密通信、访问控制和身份验证等。

2. 完整性（Integrity） 完整性是指信息在传输、存储和处理过程中不被篡改或损坏，以保证信息的准确性和可信度。实现完整性的方式包括数字签名、消息验证码和数据备份等。

3. 可用性（Availability） 可用性是指信息系统在需要时能够及时地提供服务和资源，以保证用户的正常使用。实现可用性的方式包括负载均衡、容错设计和备份恢复等。

这三个要素相互关联，缺失其中任何一个要素都可能导致网络安全问题。例如，如果缺少机密性，会导致信息泄露；如果缺少完整性，会导致信息被篡改或伪造；如果缺少可用性，会导致信息无法正常使用或服务中断。

保障网络安全需要综合考虑这三个要素，制定相应的安全策略和措施，提高网络的安全性和可信度。