计算机网络学习笔记

1. ARP 协议
   地址解析协议，即ARP（Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源

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例如机器1 要发送包给机器4,在只知道机器4的IP地址的情况下是无法发送的,因为要通过机器4的数据连路层必须包内含有4的Mac地址,这时候就需要ARP协议先对局域网进行广播,ARP广播传播路线
机器1>交换机A左口(当然广播,机器2也会收到,但发现自己不是目标IP不会给回应,其他同理)>交换机右口>交换机B左右口>机器4, 机器4 返回ARP响应

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在这个ARP 广播的过程中,交换机会慢慢建立拓扑接口,存在本地转发表中,当下次机器1 在发送给4的时候,就不会转发到其他端口了(一般还有很多出口,图中只有两个,只会发到右出口),当然这个会存在一定失效时间,用来防止机器4下线,在其他网络位置登录

2. STP
   STP（Spanning Tree Protocol）是生成树协议的英文缩写，可应用于计算机网络中树形拓扑结构建立，主要作用是防止网桥网络中的冗余链路形成环路工作。
   在交换机的拓扑结构中,如果出现环会很麻烦,导致ARP广播,或者其他传输信息,被循环的广播,以至于一个交换机不知道目标是在左侧还是右侧(其实是究竟哪个端口),所以在交换机接入的时候会根据交换机的配置,通过STP协议规避这种环状结构,变成树状结构
3. HTTP 1.0 和 HTTP 2.0 的区别

• HTTP 2.0 会对 HTTP 的头进行一定的压缩，将原来每次都要携带的大量 key value 在两端建立一个索引表，对相同的头只发送索引表中的索引。

• HTTP 2.0 的客户端可以将多个请求分到不同的流中，然后将请求内容拆成帧，进行二进制传输。这些帧可以打散乱序发送， 然后根据每个帧首部的流标识符重新组装，并且可以根据优先级，决定优先处理哪个流的数据(不用等待一个资源返回在请求下一个)h

  
  
  http 1.0 & http 2.0

HTTP 2.0 通过头压缩、分帧、二进制编码、多路复用等技术提升性能；
QUIC 协议通过基于 UDP 自定义的类似 TCP 的连接、重试、多路复用、流量控制技术，进一步提升性能

下载一个文件可以使用 HTTP 或 FTP，这两种都是集中下载的方式，而 P2P 则换了一种思路，采取非中心化下载的方式；P2P 也是有两种，一种是依赖于 tracker (一个中心化服务器,用于给下载者提供哪些ip下有需要的文件)的，也即元数据集中，文件数据分散；另一种是基于分布式的哈希算法，元数据和文件数据全部分散。
p2p(pear to pear):
将文件和文件位置知识图谱都分开保存,对用户有一个hash ID 文件有一个hash ID ,用户有义务直到和自己ID 相差不多的Hash ID 的文件在网络上的位置,到底是哪一些电脑上有这个文件,当一个用户需要下载某个文件的时候,会对应去查找到相似或者相同的Hash ID 的用户哪里,去获取文件的真实位置的拥有者IP,(知识图谱自己未必拥有该文件),然后向真实拥有者发起文件点对点的下载,这种去中心画的P2P网络被称为DHT（Distributed Hash Table）

种子（.torrent）

文件但是有一个问题，当你想下载一个文件的时候，怎么知道哪些 peer 有这个文件呢？这就用到种子啦，也即咱们比较熟悉的.torrent 文件。.torrent 文件由两部分组成，分别是：
announce（tracker URL）和文件信息。文件信息里面有这些内容。
info 区：这里指定的是该种子有几个文件、文件有多长、目录结构，以及目录和文件的名字。
Name 字段：指定顶层目录名字。
每个段的大小：BitTorrent（简称 BT）协议把一个文件分成很多个小段，然后分段下载。
段哈希值：将整个种子中，每个段的 SHA-1 哈希值拼在一起。

视频推拉流协议 RTMP
编码：如何将丰富多彩的图片变成二进制流？虽然我们说视频是一张张图片的序列，但是如果每张图片都完整，就太大了，因而会将视频序列分成三种帧。
I 帧，也称关键帧。里面是完整的图片，只需要本帧数据，就可以完成解码。
P 帧，前向预测编码帧。P 帧表示的是这一帧跟之前的一个关键帧（或 P 帧）的差别，解码时需要用之前缓存的画面，叠加上和本帧定义的差别，生成最终画面。
B 帧，双向预测内插编码帧。B 帧记录的是本帧与前后帧的差别。要解码 B 帧，不仅要取得之前的缓存画面，还要解码之后的画面，通过前后画面的数据与本帧数据的叠加，取得最终的画面。
视频和图片的压缩过程有什么特点？之所以能够对视频流中的图片进行压缩，因为视频和图片有这样一些特点。空间冗余：图像的相邻像素之间有较强的相关性，一张图片相邻像素往往是渐变的，不是突变的，没必要每个像素都完整地保存，可以隔几个保存一个，中间的用算法计算出来。时间冗余：视频序列的相邻图像之间内容相似。一个视频中连续出现的图片也不是突变的，可以根据已有的图片进行预测和推断。视觉冗余：人的视觉系统对某些细节不敏感，因此不会每一个细节都注意到，可以允许丢失一些数据。编码冗余：不同像素值出现的概率不同，概率高的用的字节少，概率低的用的字节多，类似霍夫曼编码（Huffman Coding）的思路。

6. DNS 的作用

• 将域名解析为IP地址
• 负载均衡