计算机网络

• 这些是我的总结，面试的时候，我的计算机网络知识不是很好，在这个闲暇之余，整理一下这个笔记
• 哎，主要是计算机网络在我用到的地方，确实不是很多，所以很多都没背，哎

网络模型

这个是最简单的，程序员需要掌握四个

• 应用层: http, ftp, dns, SMTP等
• 传输层: TCP, UDP
• 网络层: IP
• 链路层：主要是物理设备

数据从应用层开始, 开始组成相关报文, 四个层都会对数据进行组装, 形成数据段，然后发送出去，

• HTTP: 在网络上发送请求的时候, 本质上其实是封装socket, 按照一定的规范，组成报文格式，然后发送即可
• DNS: 通过域名查找对应的IP地址, 这个过程是递归发生的，
  • 首先在本地DNS上查找相关域名
  • 如果本地查不到, 就会向跟服务器上查找域名, 递归的找到最终域名, 然后得到最终的IP解析, 然后发送给要请求的人

HTTP

• 本质上来说, 在应用层, 按照http协议一样, 组装http报文的协议格式, 就可以发送http协议的请求,
• 组装成http形势的报文, 然后发送对应的的字符串就可以发送http请求了
• 如何解析这个http请求?
  • 查看http协议的组装就可以看到, 可以根据\r\n\r\n这个命令行进行解析，根据这个可以分割其中一部分来得到最终的数据

HTTPS

• http是明文的，那么https是如何解决这个问题呢？，其实就是加入了TLS/SSL这个协议，
• 本质上是在三次握手之后，发送数据之前，然后进行SSL/TLS数据加密，然后才能发送对应的数据
• SSL/TLS是用的RSA加密的方式，是用安全密钥的方式，通过第三方CA机构来保证数据的安全。

版本更替

• http1.1: 是用长连接的方式改变http1.0的短链接的性能开销，防止每次进行三次握手导致性能开销。
• http/2
  • 最主要的是全面采用了二进制的格式，头信息和数据体都是二进制，统称为帧,
    • 二进制可以加快数据的传输效率
  • 多路复用，可以并发传输, 这里是用STREAM流进行传输, 加快输入效率
  • 头部压缩

幂等和不幂等

• GET是安全且幂等的, 幂等的话不论操作多少次返回的结果都是一样的, 一点像纯函数的性质
• POST是不安全的, 不幂等的，每次操作，可能得到的数据是不一样的

TCP

对于网络传输来说, TCP和UDP都是基于IP这个不可靠协议进行传输的, 对于传输来说, TCP添加了很多控制机制来保证数据的正常传输,

三次握手

TCP连接的时候，在连接的时候为了保证数据的安全性，在传输数据之前，要进行三次握手保证数据的安全，

• 为什么是三次呢？而不是两次，四次呢？
  • 三次握手要确保socket初始化，序列号，窗口大小，和TCP连接
  • 三次握手可以阻止重复历史连接的初始化
  • 同步双方的序列号
  • 避免资源的浪费

• 第三次握手的时候就可以传输数据了，但是第一次和第二次传输的时候是不会传输数据的，

报文攻击

因为三次握手的时候，发送SYB报文的时候，会发送报文攻击，导致这里会发生卡顿，为什么呢，这里的操作系统的实现如下：

• 操作系统会维护两个队列，一个是TCP半连接队列和TCP全连接队列
• 客户端在connect之后，会发生三次握手，这时候会将这个fd，也就是文件描述符放到半连接队列中
• 但连接建立完之后，就会将这个文件描述符加入到全连接队列中
• （这个队列是一个链表）

这里的坑点就是这个半连接队列，如果出现客户端不往服务端传输数据，那么就会将半连接队列卡满，直接G，那么怎么解决呢？

1. 增大TCP半连接队列的数量
2. 减少重传的数量

四次挥手

四次挥手是为了保证最后的数据能够准确无误的到达对方，主要是TIME_WAIT状态比较多

TCP重传

数据一次发送可能发送丢失，那么就需要重新传送，

滑动窗口

• 因为数据传输，不是一个一个数据一个个传输的，在传输的时候，会限定一个窗口的范围，当在这个范围内时候，数据会进行传输，左窗口在保证全面输出到对面的时候，才会向右移动，右窗口会往右边移动，等到数据全部传到对岸的时候，才会表明数据的正确
• 在窗口的中间，有的数据可能已经发送到达，但是有些数据并没有发送到，这时候可能有快速重传，有的是并发传输，

慢启动

提高并发量的时候，慢慢的启动数据，1 2 4 8 这样达到临界区，如果达到拥塞，那么就会变成 1 2 4 8 9 10 11 12 这样增加

WebSocket

服务端如何主动发送消息给客户端？

• 因为TCP协议是全双工的，但是HTTP协议确实半双工的，那么其实可以基于TCP协议，弄一个在应用层的全双工协议，然后双方进行通信

建立流程

• 在发送建立WebSocket的流程的时候，会使用http这个协议进行通信建立连接
• 之后就是用WebSocket建立连接就行了

其他问题

https建立连接的过程

• http会进行三次握手的连接，然后建立SSL连接
• 服务器会配置好这个数字证书，公钥和私钥，将其传递给客户端，客户端会通过CA机制来验证其中的公钥是否有效
• 客户端和服务端会是用公钥和私钥(RSA加密)来获取一个随机值，(客户端生成的一个随机值，然后传输给服务端)
• 然后客户端和服务端之间的加密就是用这个随机值来进行对称机密，来进行双方的运输，

非对称加密（RSA,CA机构）来得到只有双方知道的一个密钥，然后之后就只用对称加密来得到这个密钥。

http各个版本的区别

• 1.1
  • 主要是增加了一个长连接，防止每次连接的时候都会进行三次握手
• 2.0
  • 主要是全部变成二进制的数据进行传输，然后
  • 多路复用，因为可能会出现堵塞的情况，所以这里使用了加入了多路复用的

WireShark能抓https包么

• https因为是加密的，但是wireshark提供了对应的解包能力，具体原理好像是wireshark得到对应的随机值，因为随机值在本地，所以可以进行解析

rpc协议和http协议的区别，为什么还要用rpc协议

• http本身像是一个协议，而rpc更像是一种调用方式，
• http可能更多传输的是一个body，也就是一个json文件，这时候可能需要解析，但是rpc可以对进行定制，专门用于自己内部服务
• HTTP中可能有更多的无用信息，那么传输的时候会耗费流量，并且速度变慢
  • 可以更加的轻量化，更加的定制，节省一定的流量

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