计算机网络概论
第一次做笔记，如果哪里有错误的地方，还请各位批评指正！
网络结构
网络组成部分：
- 主机：服务端、客户端
- 路由器、交换机
- 网络协议
1.主机就是指计算机网络中的终端设备，接受服务的是客户端，提供服务的就是服务端。
2.路由器可以实现不同网络之间的互通。
3.网络协议指计算机网络中用于实现数据传输和通信的规则和标准，就是为不同网络之间的沟通提供一个标准。
网络结构：区域网、城域网、广域网。
分类的标准可以简单的看作是网络的大小/范围，区域网 < 城域网 < 广域网。
常见的有像校园网、企业内网等等，都是区域网。
网络传输方式：电路交换、分组交换
| 电路交换 | 分组交换 | |
|---|---|---|
| 通信线路 | 建立连接时间长，但独享线路 | 无需建立连接，动态分配线路 |
| 传输方式 | 建立连接后直接传输，直至结束 | 将数据切分为较小的数据包再进行传输 |
| 通信时延 | 小，专用线路通信 | 有一定时延(存储、转发) |
| 线路利用率 | 低，线路独占 | 高，线路非独占可共享 |
| 灵活性 | 差，线路故障无法绕路 | 好，线路故障可绕路 |
| 适用场景 | 实时性要求高、通信质量要求高的场景，如电话、视频等 | 传输数据量较大，对延时性要求不高的场景 |
此外，
电路交换还有控制性强、适用范围广的特点；
分组交换还有提供多目标服务（可多目的地址），但需要较大存储缓存空间、传输额外信息量（目标地址、源地址等）的特点。
网络分层模型：主要有以下三种
分层就是让网络通信的流程转变为各个层级的通信，且它们之间职责分明，能够各司其职，这么做也便于日后的维护和修改。
协议：指计算机网络中用于实现数据传输和通信的规则和标准，例如UDP协议、HTTP协议、FTP协议、Telnet协议、SMTP协议等等。
注意：协议的存在是依赖于连接的。
TCP/UDP
决定要用哪一种传输协议，要具体情况具体分析，像QQ是以UDP为主、TCP为辅。
HTTP 1 / HTTP2 / HTTP3 (QUIC)
- HTTP1：
- HTTP2：因为HTTP1无法多路复用，所以出现了HTTP2。 它的特点是使用帧传输，可以实现调整相应传输的优先级、头部压缩 和 Server Push。
- HTTP3：因为HTTP2丢包时造成的效率低下问题，出现了HTTP3。HTTP3为解决这一问题，基于UDP协议，提出了具有可靠性的QUIC协议，它可以为除HTTP协议以外的应用层协议提供支持。
具体而言：当HTTP2多路复用的连接中出现了丢包的情况，就会导致传输效率反倒比HTTP1低。因为出现丢包时，整个 TCP 都要开始等待重传，即后面的所有数据传输都会被阻塞。
但是对于 HTTP1，可以开启多个 TCP 连接，这种情况下只会影响其中一个连接，剩余的 TCP 连接还可以正常传输数据。
QUIC协议的表现：
某个客户端初次访问时：
当同一客户端再次访问时：
WebSocket
HTTP 协议如果服务器有连续的状态变化，客户端要获知往往使用"轮询"（如二维码扫描）。
但是出现 WebSocket 后，服务器可以主动向客户端推送信息，客户端也可以主动向服务器发送信息，做到了双向对话，它是属于服务器推送技术的一种。
CDN
CDN是内容分发网络(Content Delivery Network)。通过CDN，可以让用户可以就近找到服务器请求获取所需的内容，这样提高了响应速度，也减少了网络拥堵。它解决了HTTP协议之外的问题。
CDN的推、拉策略：
在平常使用一些第三方库时，往往也能看到cdn的引入：
安全（SSL/TLS/基础密码学）
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
加密方式：
- 对称加密：加密、解密用同样的密钥
- 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。
决定要用哪一种加密方式，要具体情况具体分析。相较于非对称加密，对称加密速度快，操作简单，但是安全性低。 像QQ登录的过程中就同时使用到了两种加密方式：TEA加密算法和ECDH非对称加密算法。
密码散列函数（哈希函数）：
- 输入：任意长度的内容
- 输出：固定长度的哈希值
- 性质：找到两个不同的输入使之经过密码散列函数后有相同的哈希值，在计算上是不可能的。
例如md5、sha256等等，本质上就是个不可逆的加密算法，通过比较加密后得到的哈希值是否一致来判断输入是否正确，现在网上常见的破解md5似乎就只是记录正常输入-加密后的哈希值，来进行破译。
不过宏观来说，已经有中国科学院院士王小云教授就破解了MD5算法👍，破解了MD5的神话。
实现身份验证： 数字签名：对明文内容的哈希值使用私钥加密，验证者使用公钥验证。
数字签名(指纹) = 私钥加密(密码散列函数(原文))
消息 = 原文 + 数字签名
根证书是证书链的尽头，验证的一连串证书称为证书链，分发证书、验证证书的基础设施称为PKI(Public Key Infrastructure)，所以想要实现身份验证、通信双方需要先有秘密信息，即根证书中的公钥。
HTTPS就是 HTTP + TLS，TLS = 身份验证 + 加/解密
服务端验证靠PKI，客户端验证靠HTTP协议
参考资料
[1] 电路交换、报文交换、分组交换的特点和比较_线路交换,报文交换,分组交换的特征_Kaysen_Yan的博客-CSDN博客
