计算机网络

计算机网络

模块一、互联网和传输层协议

1、传输层协议：TCP

2、网络层协议：IP

五层模型：应用层-->传输层-->网络层-->数据链路层-->物理层；称之为互联网协议群。

3、连接和会话

连接是传输层的概念，是数据传输双方的契约，它是网络行为状态的记录；

会话是应用层的概念，是保存连接状态的。

4、双工/单工

在交换机里设置常见的双工/单工，单工是只能单向发送数据，至少需要一条线。

双工可以任何时候双向收发数据，并发处理信号，TCP是一个双工协议，任何时候可以双向传输数据。

5、TCP可靠性

tcp是连接导向的协议，设计建立连接和断开连接的过程，没有设计会话session，会话是应用的行为。

它有几个基本操作：

HOST主动向另一个Host发起连接，称之为SYN(Synchroization),请求同步；

HOST主动断开请求，称为FIN(Finish)，请求完成；

Host主动向另一个Host发送数据，称为PSH(Push)，数据推送。

以上3种情况，接收方收到数据后，都需要给发送方一个ACK(Acknowledgement)响应。请求/响应的模型是可靠性的要求，如果没有响应，发送方可能会任务自己需要重发请求。

6、建立连接的过程(三次握手)

因为要保持连接和可靠性约束，TCP 协议要保证每一条发出的数据必须给返回，返回数据叫作 ACK（也就是响应）

a.客户端发送消息给服务端(SYN)

b.服务端准备进行连接

c.服务端针对客户端的SYN发一个ACK(带上SYN)

d.服务端同时发一个SYN给客户端

e.客户端准备就绪

f.客户端针对服务端的SYN发一个ACK

7、断开连接的过程(四次挥手)

1、客户端要求断开连接，发送一个断开请求，FIN

2、服务端收到请求，给客户端一个ACK，作为FIN的回应

3、有个等待过程，确定可以关闭了，服务端给客户端发一个FIN

4、客户端收到服务端的FIN，也有个等待过程，需要处理各自可能的问题，再给服务端发送ACK

8、UDP协议

TCP 最核心的价值是提供了可靠性，而 UDP 最核心的价值是灵活；

UDP（User Datagram Protocol），目标是在传输层提供直接发送报文（Datagram）的能力。Datagram 是数据传输的最小单位。UDP 协议不会帮助拆分数据，它的目标只有一个，就是发送报文。

9、UDP与TCP的差异

1、目的不同，tcp是为了提供可靠的网络传输，而UDP是为了提供报文交换能力的基础上尽可能的简化协议

2、可靠性差异，这也就造成UDP的不可靠，只管发不管成功与否

3、连接与无连接，可靠是建立连接的基础上

4、控流技术

5、传输速度

6、场景差异

模块二、网络层协议

1、NAT技术转换

内网访问外网：本地ip：，通过nat转换成公网ip，发送到服务器，再通过NAT转成私有ip返回给客户端。

2、127.0.0.1、localhos、0.0.0.0三个地址有什么区别？

127.0.0.1是本地回环地址（loopback），发送到 loopback 的数据会被转发到本地应用。

localhost 指代的是本地计算机，用于访问绑定在 loopback 上的服务。localhost 是一个主机名，不仅仅可以指向 IPv4 的本地回环地址，也可以指向 IPv6 的本地回环地址 [::1]。

0.0.0.0是一个特殊目的 IP 地址，称作不可路由 IP 地址，它的用途会被特殊规定。通常情况下，当我们把一个服务绑定到0.0.0.0，相当于把服务绑定到任意的 IP 地址。比如一台服务器上有多个网卡，不同网卡连接不同的网络，如果服务绑定到 0.0.0.0 就可以保证服务在多个 IP 地址上都可以用