网络知识总结

本文对网络知识进行总结。

1.网络基础

1.1 GET和POST的请求的区别

POST、GET是http的两种请求方式，其主要区别如下：

• 应用场景： GET请求是一个幂等的请求，一般GET请求不会对资源服务器产生影响，而POST非幂等请求，会对资源服务器产生影响。
• 是否缓存： 浏览器一般会对GET请求进行缓存，但是很少对POST请求进行缓存。
• 发送报文形式： GET请求，实体部分为空。POST请求报文实体部分一般为向服务器发送数据。
• 安全性： GET接口请求参数放到URL中，这样对于POST请求是不安全的，因为访问的记录保存在历史记录中。
• 请求长度： 由于浏览器对url的限制，所以会影响get请求发送时的长度。这个是浏览器自身限制，非RFC限制。
• 请求参数： POST支持更多的请求参数。

注：幂等的请求： 一个HTTP方法是幂等的，指的是同样的请求被执行一次与连续执行多次的效果是一样的，服务器的状态也是一样的。换句话说就是，幂等方法不应该具有副作用（统计用途除外）。在正确实现的条件下， GET， HEAD ， PUT和 DELETE 等方法都是幂等的，而 POST 方法不是。

1.2 POST和PUT请求的区别

• PUT请求是向服务器发送数据，从而修改数据内容，但是不会增加数据种类，也就是无论PUT几次，其结果一样。（更新数据）
• POST请求是向服务器发送数据，从而改变数据资源和种类，他会新建新的资源。（新增数据）

1.3 常见HTTP请求和响应头

HTTP请求头有如下：

• Referer：发出请求页面url
• Accept-Charset：浏览器能够处理的内容
• Accept-Encoding：浏览器能够显示的字符集
• Connection：浏览器和服务器之间的连接
• Cookie：当前页面设置的cookie
• Host：当前页面所在的域名
• Referer：发送页面请求的url
• User-Agent：浏览器用户代理字符串
  HTTP响应头：
• Date：表示用户发送消息的时间
• Server：服务器名称
• Cache-Control：控制缓存
• Content-Type：返回的文档类型

1.4 HTTP 和 HTTPS 区别

• HTTPS需要CA证书，费用较高；而HTTP协议不需要
• HTTPS是超文本传输协议，信息是明文传输，HTTPS则是具有安全性的SSL加密传输协议
• 使用连接方式不同，端口也不同，HTTP是80，HTTPS是443
• HTTP连接是简单的，无状态；而HTTPS是具有SSL和HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比HTTP更安全。

1.5 TCP三次握手

image.png

TCP三次握手过程：

• 第一次握手：客户端发送SYN报文，进行SYN_SEND状态，等待服务端确认。
• 第二次握手：服务端收到SYN报文，需要给客户端发送ACK确认报文，同时服务端也向客户端发送一个SYN报文，即SYN+ACK报文，这个SYN报文和上面第一次握手报文不一样，这是服务端的报文，服务端进行SYN_RCVD状态。
• 第三次握手：客户端收到SYN+ACK报文，向服务端发送确认包（ACK），客户端进入ESTABLISHED状态，待服务端收到客户端发送的ACK后，服务端也进入ESTABLISHED状态，并完成三次握手。

延伸问题：

二次握手可以吗？

TCP建立之前，需要确认客户端和服务端双方包容和发包能力。

• 第一次握手： 客户端发送网络包，服务端接收到，这样服务端能得到结论：客户端的发送能力、服务端的接收能力政策。
• 第二次握手： 服务端发包，客户端收到，这样客户端能收到结论：服务端发送能力、接收能力正常，客户端接收、发送能力正常，但是客户端不明确服务端是否知道客户端接收能力正常。
• 第三次握手： 客户端发包，服务端接收到，这样服务端就能确定，客户端的接收能力正常。

进一步学习，可阅读链接：淘宝二面，面试官居然把TCP三次握手问的这么详细

1.6 TCP四次挥手

image.png

• 第一次挥手：客户端发起FIN包（FIN = 1），客户端进入FIN_WAIT_1状态。TCP规定，即使FIN包不携带数据，也要消耗一个序号。
• 第二次挥手：服务端收到FIN包，发出ACK（ACK = u + 1），并携带自己的序号seq = v，服务端进入CLOSE_WAIT_1状态，这时客户端已经没有数据需要发送，这时如果服务端如果有数据要发送，客户端依旧需要接受，客户端接受到ACK和seq后，进行FIN_WAIT_2状态。
• 第三次挥手：服务端数据发送完毕，向客户端发送FIN包（seq = w，ACK = u + 1），半连接状态服务端可能还会发送其他数据给客户端，加入发送数据是seq = w，服务端此时进入LAST_ACK状态。
• 第四次挥手：刻度端收到FIN包后，发出确认包（ACK = 1，seq = u + 1），此时客户端进入TIME_WAIT状态，此时TCP连接还没释放。经过2 * MSL后，才进入CLOSED状态。服务端在接受到确认包后，就进入了CLOSED状态，可以看出服务端比客户端更快断开连接。

延伸问题：

为什么建立连接握手三次，关闭连接时需要是四次呢？

其实在TCP握手的时候，接受端发送SYN+ACK的包是将ACK和SYN合并在一起，合到一个包中，所以减少了一个包的发送，减少了一次请求。

对于四次挥手，由于TCP是全双工通信，在主动关闭方发送确认包后，接受可能还需要接受数据，不能马上关闭通信通道，所以不能将服务端的FIN包和ACK进行合并，只能先确定ACK，等待服务端没有再发送数据时，发送FIN包，所以四次挥手是四次数据包的交互。

1.7 TCP和UDP

TCP和UDP都是属于传输层协议，都属于TCP/IP协议族：

UDP

UDP全称：用户数据报协议。在网络中，它处理数据包，是一种无连接协议。在OSI中，其属于IP协议上一层。UDP不提供数据包分组、组装、和对数据排序能力，当数据包发送后，无法得知服务端是否接受成功。

特点：

• 面向无连接：UDP不需要像TCP那样进行三次握手，想发送就可以发送。
• 单播、多播、广播特点：UDP支持一对多、多对多、多对一的方式。
• 面向报文：发送方的UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP层。UDP对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。因此，应用程序必须选择合适大小的报文。
• 不可靠性：UDP不需要建立，想发就发，这是不可靠的。
• 头部开销小，传输高效。

TCP

TCP特点：

• 面向连接：需要三次握手才能建立可靠连接。
• 只支持单播传输：每条TCP连接只支持点对点连接和传输，不支持多播、广播。
• 可靠传输：由于建立可靠的连接，以及有对应判断丢码、编码，还有重传的机制。
• 提供拥塞控制：当连接拥塞时，能减少网络的注入数据
• 全双工通信：TCP允许通信双方的应用程序在任何时候都能发送数据，因为TCP连接的两端都设有缓存，用来临时存放双向通信的数据。当然，TCP可以立即发送一个数据段，也可以缓存一段时间以便一次发送更多的数据段（最大的数据段大小取决于MSS）

进一步学习，可阅读链接：一文搞懂TCP与UDP的区别

1.8 HTTP2.0和HTTP1.1区别

• 二进制协议： HTTP2.0是一个二进制协议。在HTTP1.1中，报文头部是文本（ASCII编码），数据报可以为文本，也可以是二进展。在HTTP2.0中，报文头部彻底是二进制，消息体和数据体都是二进制，并统称为‘帧’，这个是HTTP2.0多路复用的基础。
• 多路复用： HTTP2.0实现了多路复用，虽然HTTP2.0依旧使用TCP协议，但是一个连接中，客户端和服务端可以同时发送、接收多个请求，避免‘队头阻塞’的问题
• 数据流： HTTP2.0实现数据流的概念，因为HTTP2.0的数据包是不按顺序，同一连接里面的数据包，可能属于不同请求，需要对数据包做标记，指出属于那个请求，HTTP2.0将每个请求或响应的数据包，成为数据流。
• 头信息压缩： HTTP2.0实现头信息的压缩
• 服务端推送： HTTP2.0允许服务器没经过请求，主动向客户端推送资源（静态资源），这个称为服务端推送。

1.9 OSI七层模型

OSI七层模型	作用
应用层	为应用程序提供网络服务
表示层	数据格式化，加密，解密
会话层	建立、维护、管理通话
传输层	建立、维护、管理端到端连接
网络层	IP寻址和路由选择
数据链路层	控制网络层和物理层连接
物理层	比特流传输