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计算机网络（针对面试）
网络层
IP协议
IP 数据报格式
IP 分片
- 标识：统一数据报的分片使用统一标识，同一个数据报使用同一个标识。
- DF 不分片标识： DF = 1 禁止分片。 DF = 0 允许分片
- MF 更多分片标识： MF = 1后面还有分片。 MF = 0，代表最后一片，或者是没分片。
- 片偏移：指的是分片后在原分组中的位置。单位是 8 字节
如何确定分片顺序
标识 + 片偏移
报文的两大分类
2 种查询报文
5 种差错报文
传输层
UDP协议
UDP特点
- 无连接的，减少开销和发送数据之前的时延
- UDP 使用最大努力交付，不保证可靠交付
- UDP 是面向报文的，适合一次性传输少量数据
UDP 无拥塞控制，适合很多实时应用
- UDP 首部开销比较小，8个字节
首部各个字段解析
16位源端口号
- 2B 可有可无 看是否要回发
16位目的端口号
16位UDP长度
- UDP 用户数据报的整个长度
16位检验和
- 检测整个UDP数据报是否有错
UDP 校验
- 伪首部只在计算校验和的时候才出现，不会进行传输
- 17 UDP 协议的值
- UDP 长度 ： UDP 首部 8B + 数据部分长度（不包括伪首部）
发送端： ==加上伪首部之后，二进制反码求和 在取反==
接收端： ==加上伪首部之后，二进制反码求和 在取反 结果为全 1 则代表无差错==
==TCP 协议==
TCP特点
- 面向连接
- 每一条连接都是点对点的
- 提供可靠交付，无差错，不丢失，不重复，按序到达==可靠有序，不丢不重==
- TCP 提供全双工通信（发送缓存 + 接收缓存）
- TCP 是面向字节流的
TCP报文
序号： 代表本报文段所发送数据的第一个字节的序号
确认号： 期望收到对方下一个报文段得第一个数据字节的序号
数据偏移： TCP 报文距离数据的距离（可能加了数据填充等）
6个控制位：
- URG 紧急指针：不用在发送缓存中排队，配合紧急指针使用
- ACK 确认位： ACK = 1，小写的 ack 才有效
- PSH 推送位： 接受放应该尽快交付上层应用，不用等缓存填满
- RST 复位： 表示TCP 连接出现了问题，要释放连接，再重新建立连接
- SYN 同步位：表示是一个连接报文
- FIN 终止位： 表明发送方已经发送完毕，要求释放连接
窗口位：表示接收方的接收缓存大小
检验和：加上伪包头之后的二进制反码求和在取反
紧急位： 指出本报文段得紧急数据的字节数
可靠手段
TCP连接控制
三次握手：
四次挥手
==TCP流量/拥塞控制==
超时重传：在规定时间内没有收到确认就重发（RTTs 加权平均往返时间）
快速重传： 连续收到三个冗余ACK之后便认为，该数据报已经丢失，则重新发送
滑动窗口： 让发送方慢点，使得接收方来得及接收，让接收方根据自己的接收缓存的大小，动态的调整发送窗口的大小。（窗口值 取 rrwd 和 crwd 的最小值）
当滑动窗口的值为 0 是，启动一个计时器。进行窗口探测，防止报文丢失，导致窗口一直为0
慢启动： 从一开始，每次扩增二倍
拥塞避免：线性增长
快速恢复：不在回退到0， 而是消减一半
==TCP 和 UDP 的区别==
1、 TCP面向连接 ； UDP是无连接的
2、 TCP提供可靠的服务，不丢不重按序不错。UDP尽最大努力交付
3 、TCP面向字节流，UDP是面向报文的且 UDP没有拥塞控制
4、 每一条TCP连接只能是点到点的 ； UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信
5 、TCP首部开销20字节 ; UDP的首部开销小，只有8个字节
应用层
==HTTP 协议==
请求报文：
1.请求行：
请求方式（get post put delete） URL HTTP协议版本
2.请求头：
3.空行：
4.请求体：
你输入的 账号 密码等
响应报文：
1.响应行：
Http 版本 状态码
2.响应头：
3.空行：
4.响应体：
html代码 等
HTTP 状态码
2XX——表明请求被正常处理了
200 OK：请求已正常处理。
204 No Content：请求处理成功，但没有任何资源可以返回给客户端，一般在只需要从客户端往服务器发送信息，而对客户端不需要发送新信息内容的情况下使用。
3XX——表明浏览器需要执行某些特殊的处理以正确处理请求
==301 Moved Permanently==：资源的uri已更新，你也更新下你的书签引用吧。永久性重定向，请求的资源已经被分配了新的URI，以后应使用资源现在所指的URI。
==302 Found==：资源的URI已临时定位到其他位置了，姑且算你已经知道了这个情况了。临时性重定向。和301相似，但302代表的资源不是永久性移动，只是临时性性质的。换句话说，已移动的资源对应的URI将来还有可能发生改变。
303 See Other：资源的URI已更新，你是否能临时按新的URI访问。该状态码表示由于请求对应的资源存在着另一个URL，应使用GET方法定向获取请求的资源。303状态码和302状态码有着相同的功能，但303状态码明确表示客户端应当采用GET方法获取资源，这点与302状态码有区别。
4XX——表明客户端是发生错误的原因所在。
400 Bad Request：服务器端无法理解客户端发送的请求，请求报文中可能存在语法错误。
403 Forbidden：不允许访问那个资源。该状态码表明对请求资源的访问被服务器拒绝了。（权限，未授权IP等）
404 Not Found：服务器上没有请求的资源。路径错误等。
5XX——服务器本身发生错误
500 Internal Server Error：貌似内部资源出故障了。该状态码表明服务器端在执行请求时发生了错误。也有可能是web应用存在bug或某些临时故障。
503 Service Unavailable：抱歉，我现在正在忙着。该状态码表明服务器暂时处于超负载或正在停机维护，现在无法处理请求。
==HTTP 过程==
- 浏览器 分析 URL
- DNS 请求解析 IP 地址
- DNS 解析出 IP 地址
- 建立 TCP 连接
- 取文件
- 服务器响应
- 释放 TCP 连接
- 浏览器显示
==Ping 命令的过程==
同一个网段下
- 如果主机A，要去ping主机B，那么主机A，他会先查自己的MAC地址表，如果没有B的MAC地址，就会向外发送一个ARP广播包
- 交换机会收到这个报文后，所以他会检索自己有没有保存主机B的MAC地址，如果有，就返回给主机A，如果没有，就会向所有端口发送ARP广播，其它主机收到后，发现不是在找自己，就纷纷丢弃了该报文，不去理会。直到主机B收到了报文后，就立即响应，我的MAC地址是多少，同时学到主机A的MAC地址，并按同样的ARP报文格式返回给主机A。
- 这时候主机A学到了主机B的MAC地址，就把这个MAC地址封装到ICMP协议的二层报文中向主机B发送
- 主机B收到了这个报文后，发现是主机A 的ICPM回显请求，就按同样的格式，返回一个值给主机A，这样就完成了同一网段内的ping过程。
不同网段内（多了一个或者几个路由器的过程）
- 如果主机A要ping主机C，那么主机A发现主机C的IP和自己不是同一网段，他就去找网关转发，但是他也不知道网关的MAC地址情况下呢？他就会向之前那个步骤一样先发送一个ARP广播，学到网关的MAC地址，再发封装ICMP报文给网关路由器.。
- 当路由器收到主机A发过来的ICMP报文，根据目的的IP，查路由表，得到一个出口指针，去掉原来的MAC头部，加上自己的MAC地址向主机C转发。(如果网关也没有主机C的MAC地址，还是要向前面一个步骤一样，ARP广播一下即可相互学到。路由器2端口能学到主机D的MAC地址，主机D也能学到路由器2端口的MAC地址。)报文格式如下：
- 最后，在主机C已学到路由器2端口MAC地址，路由器2端口转发给路由器1端口，路由1端口学到主机A的MAC地址的情况下，他们就不需要再做ARP解析，就将ICMP的回显请求回复过来。
==HTTPS 协议==
什么是 HTTPS
HTTP + SSL 安全套接字
==HTTPS 的详细握手过程==
- 浏览器向服务端发送请求，请求中包含浏览器支持的加密协议，以及一个随机数。
- 服务器收到请求后，选择一种非对称加密的算法，把数字证书，签名公钥，身份信息，以及一个随机数发送给浏览器。
- 浏览器收到后，验证证书的真实性，并用服务器的公钥加密握手信息发给服务器。
- 服务器解密后，用之前的随机数计算出一个 对称加密的秘钥，以此作为加密信息发送
- 后续所有的信息发送都是以对称加密的方式进行的。
- 总结一句话：==就是用对称加密加密了非对称加密的秘钥。在进行传输==
