计算机网络概述
内容
- 建立对计算机网络的整体认识
- 建立对网络协议分层的认识
- 分析HTTP 1、2、3的关系
- 介绍CDN运行的基本原理
- 了解网络安全的最基本原则
分析方法
- 自底向上 简单->复杂
- 自顶向下
计算机网络基础
- 以蟹堡王外卖开分店为例，先是本体，需要的信息是谁吃、吃什么以及送到哪里；然后开分店，需要了解的是赚了多少钱、原料数量、是否需要新分店、促销信息等（即通信线路）；最后开连锁店，需要知道的是来自不同地方之间相互传递的信息。
- 网络组成部分
- 主机：客户端和服务端
- 路由器
- 网络协议
- 网络结构：网络的网络
- 比奇堡和小区网络：本地网络
- 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、城域网和广域网
- 信息交换方式：电话交换&分组交换（分组交换无需建立连接，且线路利用率更高）
- 网络分层
- 快递员不关心包裹内容（应用层）
- 卡车司机不关心车厢拉的是什么（运输层）
- 高速公路不关心开什么车（网络层）
- 物理层
- 链路层
- 网络协议
- 协议的存在依赖于连接，定义了在两个或多个通信实体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
- 标头和载荷
- HTTP协议示例
- 链路层——本地帧头部 IP协议头部
- 运输层——TCP协议头部
- 应用层——HTTP协议头部
- Web中的网络
红色请求，蓝色响应； 请求第一行（起始行）：GET/HTTP/1.1（请求方法，资源路径和版本） 响应第一行（状态行）：HTTP/1.1 200 OK（版本，状态码，状态信息（可自定义））
- HTTP连接模型
- HTTP 1.1：无法多路复用 HTTP 2：帧 帧带来的额外好处：调整响应传输的优先级；头部压缩；Server Push
request=main.js,content='{console.log('hello world')'
request=style.css,content=' color:red;'
request=style.css,content='}'
HTTP 2:3 RTT启动：HTTP客户端->TCP客户端->TCP服务端->TLS客户端->TLS服务端->HTTP客户端 HTTP 3：QUIC HTTP 3:QUIC - 1 RTT HTTP ：QUIC - 0 RTT CDN
- WebSocket
- 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
- 网络安全
- 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
- 网络安全：对称加密（加密解密用同样的密钥）和非对称加密（公钥和私钥：公钥加密只能用私钥解密，私钥加密只能用公钥解密）
- 网络安全：密码散列函数（哈希函数） 输入任意长度内容 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哈希函数以后有相同的哈希值，计算上是不可能的
- 网络安全：机密性（加密需要加密算法和密钥等信息，统称为秘密信息） 如何实现机密性：通信双方先有秘密信息
- 网络安全：完整性和身份验证（两者相互验证） 如何实现完整性：明文m和密码散列函数H->计算H(m)，得哈希值h->m+h->拆分m+h，重新计算H（m），对比h'和h。通信双方现有秘密信息 如何实现身份验证：签名（鉴别身份和防止伪造），非对称加密，数字签名（对明文内容的哈希值私钥加密，验证者使用公钥验证），一般公开内容使用数字签名。通信双方需要先有秘密信息，即根证书中的公钥
