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网络相关知识点

发表于 更新于

OSI五层网络模型

  1. 物理层
    利用传输介质为数据提供物理连接，传输比特流。 wifi 、光纤 等
  2. 数据链路层
    在两个相邻结点之间传送数据，传输数据帧
  3. 网络层
    提供路由和寻址的功能，使两终端系统能够互连且决定最佳路径。 IP协议
  4. 传输层
    向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制，保证报文的正确传输，负责向两个主机中进程之间的通信提供服务。 TCP ， UDP
  5. 应用层
    为用户提供的服务。 http，https 协议

TCP

面试准备 TCP 知识，看这一篇就够了

TCP 三次握手

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client ---- SYN=1,seq=j ----------> server
client <--- SYN=1,seq=k,ack=j+1 --- server
client ---- ack=k+1 --------> server

为什么需要三次，而不是两次？
如果试了两次握手，client端第一次发送到服务端，服务端即会认为建立连接。但是网络是会延迟或丢包的，如果第一次发生了客户端的握手发生了延迟，客户端会超时重传，这样就有可能服务端收到多个建立连接的消息，导致连接建立多次。

TCP 四次挥手

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client ---- FIN=1,seq=x ----> server
client <--- ack=x+1     ----- server
client <--------------------- server // 服务端传输剩余内容
client <--- FIN=1,seq=z ----> server
client ---- ack=z+1     ----> server
  1. 客户端发送关闭连接的报文， FIN 标志位为1
  2. 服务端收到FIN后，发送确认报文
  3. 服务端继续发送剩余的报文，客户端继续接收剩余报文
  4. 服务端报文发送完毕，向客户端发送FIN报文
  5. 客户端向服务端发送确认报文，客户端等待一段时间后进入closed状态。 服务端收到确认报文即进入closed状态

为什么挥手要四次不是三次？
因为客户端发起关闭连接报文时，服务端可能还有剩余的数据没有发送完毕。 要等待服务端将剩余的数据发送完毕。

客户端收到FIN后为什么要等待一段时间在进入closed状态？
因为客户端发送的确认报文有可能丢失，这样，服务端会重复发送FIN报文； 如果客户端收到FIN立即关闭，就无法处理服务端重复发送的FIN报文。

和UDP相比，为什么TCP是可靠的

TCP有超时重传机制。 当TCP报文发出，会启动计数器，等待接收端返回确认报文。如果长时间没有收到确认报文，会将报文重新发送

http

http版本迭代

http1.1

  1. Connnection: Keep-Alive
    复用tcp连接。 允许HTTP设备在事务处理结束之后将TCP连接保持在打开的状态，以便未来的HTTP请求重用现在的连接

  2. 支持只请求数据的一部分 range
    RANGE:bytes=XXXX 表示要求服务器从文件 XXXX 字节处开始传送，断点续传

http2.0

多路复用。
多个请求并行的复用一个连接。
和 keep-alive 的区别： http1.1 的复用是串行的，如果有一个请求耗时较长会阻塞。http2.0 是并行复用，不会阻塞

https

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client ---- 请求https连接  ----> server
client <--- 公钥          ----> server
client ---- 生成秘钥，并用公钥加密
client ---- 公钥加密后的秘钥 ---> server
       使用私钥解密，得到秘钥 ---- server
client <--- client 和 server使用秘钥通信 ---> server // 对称加密

get 和 post 的区别

  1. get相对于post请求更安全，以为get请求的参数暴露在url上
  2. get请求一般有长度限制，但是这并不是协议规定的长度限制。而是浏览器或服务器因为性能原因而做出的限制。
  3. okhttp缓存的key是url。 而post请求包含了body。 所以okhttp只能缓存get请求。

WebSocket

WebSocket 支持客户端和服务端双向通信

使用http协议建立连接

客户端发起协议升级请求

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GET / HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Origin: http://127.0.0.1:3000
Connection: Upgrade
Upgrade: websocket
Sec-WebSocket-Version: 13
Sec-WebSocket-Key: w4v7O6xFTi36lq3RNcgctw==
  • Connection: Upgrade：
    表示要升级协议
  • Upgrade: websocket：表示要升级到websocket协议。
  • Sec-WebSocket-Version: 13：表示websocket的版本。如果服务端不支持该版本，需要返回一个Sec-WebSocket-Versionheader，里面包含服务端支持的版本号。
  • Sec-WebSocket-Key：与后面服务端响应首部的Sec-WebSocket-Accept是配套的，提供基本的防护，比如恶意的连接，或者无意的连接。

服务端返回

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HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Connection:Upgrade
Upgrade: websocket
Sec-WebSocket-Accept: Oy4NRAQ13jhfONC7bP8dTKb4PTU=

返回101状态码，表示WebSocket建立成功

ping、pong

保持tcp连接不断开

WebSocket 和 keep-alive 的区别

http 的 keep-alive 是为了复用tcp连接。 每一次http请求都必须发送完整的http报文。 只能由客户端发起请求，服务端被动响应。

WebSocket 的报文比http报文格式简单，支持服务端主动给客户端发消息。