计算机网络基础

分分钟让你理解HTTPS

计算机网络的基本组成

硬件系统：计算机、传输介质、网络设备 
软件系统：网络操作系统、通信协议、网络软件

计算机网络的分类

1.按网络覆盖的地理范围分类

局域网（LAN）
城域网（MAN）
广域网（WAN）

2.按网络中计算机所处的地位分类

对等网
客户机/服务器网络

3.网络拓扑结构:

计算机网络的拓扑结构就是指网络中的计算机、线缆以及其他组件的物理布局。
基本的网络拓扑结构主要有4种模式：总线型，星型，环型，混合拓扑结构。

URI与URL

URI: uniform resource identifier统一资源标识符
URL: uniform resource locator统一资源定位符，是通过web浏览器访问资源的
URN: uniform resource name，统一资源命名

详细说明：标识互联网上的内容

URL是URI的一种，不仅标识了Web 资源，还指定了操作或者获取方式，同时指出了主要访问机制和网络位置。
URN是URI的一种，用特定命名空间的名字标识资源。使用URN可以在不知道其网络位置及访问方式的情况下讨论资源。

URI格式:

在浏览器中输入url地址 ->> 显示主页的过程

计算机网络体系结构

计算机网络体系结构分为3种：OSI体系结构、TCP / IP体系结构、五层体系结构。

主要讲解TCP / IP体系结构：

网络接口层

用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、NTC(网络适配器，即网卡)，及光纤等物理可见部分。硬件上的范畴均在链路层的作用范围之内。

交换机

每台计算机也是通过一条线路连接到交换机。但是，交换机知道应该把接收到的数据发送到哪一个端口。大多数交换机把端口与所连接设备的物理地址关联起来。当一个端口所连接的计算机发送数据帧时，交换机会查看帧的目的地址，把帧发送到目的地址相关联的端口。

路由器用于在不同网络之间进行分组交换，其面向的是IP地址一层，属于网络层。因此相对交换机而言，最大的不同是各自面向的层级。

网际层

用来处理在网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数据单位。该层规定了通过怎样的路径（所谓的传输路线）到达对方的计算机，比把数据包传送给对方。

IP协议

作用：把各种数据包传送给接收方，其中IP地址和MAC地址用于确定接收方的位置。

ARP(Adress Resolution Protocol)是一种用以解析地址的协议，可以根据IP地址反查出对应的MAC地址

IP地址（IPv4地址）

连接在Internet中的每一台主机（或 路由器）的全球唯一的标识符。

组成 IP地址 = 32位 = 网络号 + 主机号

其中：
    网络号：标志主机（或路由器）所连接到的网络。一个网络号在整个因特网范围内必须是唯一的。
    主机号：标志该主机（或路由器）。一个主机号在它面前的网络号所指明的网络范围必须是唯一的。
    
不同类型的IP地址，其主机号 & 网络号所占字节数不同；故：一个IP地址在整个网络范围内是唯一的

分类

传统的IP地址是分类的地址，分为A，B，C，D，E五类。

子网

可以利用IP地址系统把物理网络分解为更小的逻辑实体——子网。

子网掩码

A类即：255.0.0.0
B类即：255.255.0.0
C类即：255.255.255.0

传输层

"传输层"的功能，就是建立"端口到端口"的通信。传输层对上层应用层，提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。在传输层有2个性质不同的协议TCP和UDP。

TCP协议

TCP位于传输层，提供可靠的字节流服务。

字节流服务是指为了方便传输，将大块数据分割成以报文段为单位的数据包进行管理。

三次握手

为了确保数据准确送达目标处，TCP采用三次握手策略。

• 第一次：建立连接时，客户端发送syn(synchronize)包到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
• 第二次：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN，同时自己也发送一个SYN包，即SYN+ACK(acknowledgement)包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
• 第三次：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK，此包发送完毕，客户端和服务器进入 ESTABLISHED状态，完成三次握手。

UDP协议

User Datagram Protocol，即 用户数据报协议。

TCP、UDP协议的区别：

应用层

决定了向用户提供应用服务时通信的活动。TCP/IP协议族内预存了各类通用的应用服务。如：HTTP,FTP(文件传输协议)和DNS(域名系统)。

DNS

DNS( Domain Name System)是“域名系统”的英文缩写，是一种组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统，它用于TCP/IP网络，它所提供的服务是用来将主机名和域名转换为IP地址的工作。

HTTP

HTTP协议（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是因特网上应用最为广泛的一种网络传输协议，所有的WWW文件都必须遵守这个标准。
HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据（HTML 文件, 图片文件, 查询结果等）。
HTTP是在网络上传输HTML的协议，用于浏览器和服务器的通信。
HTTP协议工作于客户端-服务端架构为上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。

通信

进行通信时，会通过分层顺序与对方进行通信。发送端从应用层往下走，接收端则往应用层往上走。
数据包的结构，基本上是下面这样：

我们用http举例来说：

 应用层将数据通过TCP/IP协议栈逐层向下传递，其下的每层接到来自上层的数据时，根据每层的协议都要在其数据的前端添加首部信息进行封装。不同的协议层对数据包有不同的称谓，在传输层叫做段(segment)，在网络层叫做数据报(datagram),在链路层叫做帧(frame)。在经过链路层时，数据封装成帧后发给物理层的传输介质上，到达目标主机后，每层协议再逐层剥掉其首部，最后递交给目标主机应用层，进行应用程序处理，数据与源主机发送的数据一致。