课程介绍
前端工程师每天都要面对计算机网络，对网络了解得越多，在工作中解决网络问题也就更得心应手。这节课会从网络基础结构开始，一步步向上勾勒出计算机网络的整体架构，让你对网络分层、协议有更深的理解。再从网络安全的终极目标开始，一步步向下分析出实现网络安全需要解决的终极问题，详细了解网络安全的实现原理。最终让你在后续工作中遇到网络问题时能快速定位问题、解决问题。
笔记
网络结构和HTTP协议的演进
在本文中，我将简要介绍网络结构的基本概念，以及HTTP协议的发展历程和主要特点。网络结构是指计算机网络中各种设备、协议和服务的组织方式，它决定了网络的性能、可靠性和安全性。HTTP协议是一种应用层协议，它定义了客户端和服务器之间交换超文本数据的格式和规则。
网络结构的基本概念
网络结构可以分为物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层五个层次。每一层都有自己的功能和协议，下面简要介绍每一层的作用：
- 物理层：负责在物理媒介（如电缆、光纤、无线电波等）上传输比特流，定义了电气特性、机械特性和编码方式等。
- 数据链路层：负责在相邻节点之间传输数据帧，提供了错误检测、流量控制和介质访问控制等功能。
- 网络层：负责在不同网络之间传输数据包，提供了路由选择、拥塞控制和分组转发等功能。
- 传输层：负责在端到端之间传输数据段，提供了可靠性、效率和多路复用等功能。
- 应用层：负责提供各种应用服务，如文件传输、电子邮件、网页浏览等。
HTTP协议的发展历程和主要特点
HTTP协议是一种基于TCP协议的应用层协议，它是万维网（WWW）的核心技术之一。HTTP协议的发展经历了以下几个阶段：
- HTTP 1.0：是最早的HTTP协议版本，它是一种无状态、无连接的协议，每次请求都需要建立和断开TCP连接，导致了网络资源的浪费和延迟。HTTP 1.0支持基本的请求方法（如GET、POST等）、响应状态码（如200 OK、404 Not Found等）和响应头部（如Content-Type、Content-Length等）。
- HTTP 1.1：是目前最广泛使用的HTTP协议版本，它在HTTP 1.0的基础上增加了许多改进和扩展，如持久连接（keep-alive）、管道化（pipelining）、缓存处理（cache-control）、断点续传（range）、虚拟主机（host）等。HTTP 1.1解决了HTTP 1.0的一些性能问题，但仍然存在队头阻塞（head of line blocking）和头部冗余（header redundancy）等问题。
- HTTP 2.0：是最新的HTTP协议版本，它在HTTP 1.1的基础上引入了二进制分帧（binary framing）、多路复用（multiplexing）、头部压缩（header compression）、服务器推送（server push）等新特性。HTTP 2.0实现了真正的并行传输，大幅提高了网络效率和用户体验。
- HTTP 3.0：是目前正在研究和开发中的HTTP协议版本，它基于UDP协议实现了一种名为QUIC的新传输协议。
WebSocket、CDN 和安全（SSL/TLS/基础密码学）是 Web 开发中的一些重要概念。本文将简要介绍这些概念的含义和作用，以及如何在实践中使用它们。
WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的协议，它允许服务器和客户端之间实时交换数据。WebSocket 可以提高 Web 应用程序的性能和用户体验，因为它避免了 HTTP 的多次请求和响应的开销。WebSocket 也可以支持二进制数据，从而扩展了传输的数据类型。
CDN（内容分发网络）是一种利用地理位置接近的服务器缓存和分发 Web 内容的技术，它可以减少网络延迟，提高 Web 应用程序的可用性和安全性。CDN 可以加速静态内容（如图片、视频、样式表等）和动态内容（如 API、脚本、无服务器应用程序等）的加载速度，从而提升用户满意度和转化率。
安全（SSL/TLS/基础密码学）是 Web 开发中保护数据隐私和完整性的关键技术，它涉及到使用加密算法、数字证书、密钥交换等方法来建立安全的通信信道。安全可以防止数据被窃听、篡改或伪造，从而保护用户和网站的利益。安全也可以提高 Web 应用程序的信誉和排名，因为搜索引擎和浏览器会优先展示和访问使用 HTTPS 的网站。
在实践中，要使用 WebSocket、CDN 和安全，需要遵循一些最佳实践和注意事项，例如：
- 使用基于 WebSocket 协议 RFC 6455 的服务器、实现和框架，不要使用过时的版本。
- 只要应用程序需要安全通道，就使用 wss://（基于 SSL/TLS 的 WebSockets），并检查服务器上的 Origin: 标头。
- 使用应用程序层控件进行身份验证和授权，例如通过 cookie，并完成正常的反CSRF程序。
- 将 Web Socket 接收到的消息视为数据，避免将接收到的值传递给 eval() 或将它们添加到 DOM。对于 JSON 格式的数据，使用安全的 JSON.parse() 功能。
- 始终验证通过 WebSocket 连接（在服务器上和客户端上）传来的数据，并避免使用隧道连接到其他 TCP 服务。
- 选择合适的 CDN 供应商，并根据应用程序的需求配置缓存策略、压缩选项、边缘计算功能等。
- 使用 SSL/TLS 证书来启用 HTTPS，并保持证书的有效性和更新性。选择合适的加密套件和密钥长度，并定期检查证书的安全性。
- 使用 HSTS（HTTP Strict Transport Security）来强制浏览器只使用 HTTPS，并避免使用混合内容（即同时使用 HTTP 和 HTTPS 的内容）。
以上就是本文关于 WebSocket、CDN 和安全（SSL/TLS/基础密码学）的简要介绍，希望对您有所帮助。
