网络协议

Posted 2021-03-19 xiaohei-chen

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了网络协议相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

1.内容大纲

C/S. B/S架构
互联网通信原理
osi七层协议（五层协议）
udp与tcp
TCP的三次握手四次挥手

2.具体内容

C/S. B/S架构
- C/S客户端与服务器之间的架构：
  - 优点：安全性高，个性化设置，功能全面，相应速度快
  - 缺点：开发成本高，维护成本高，（基于app），面向的客户固定
- B/S浏览器与服务器之间的架构：
  - 优点：开发维护成本低，面向用户广泛
  - 缺点：安全性相对低，响应速度相对慢，个性化的设置单一
互联网通信原理
- 传播方式：
  - 单播：一对一通信
  - 广播：一对多通信
- 首先要通过各种物理连接介质连接
  - 网卡：与网线直接连接的硬件，确定计算机的mac地址
- 找准确确定对方计算机（准确到软件）的位置
- 通过统一的标准（一览子协议）进行数据的收发
osi七层协议（五层协议）
- 物理层：一系列物理连接介质：如网线，光线，电缆等
  - 物理层只负责传输，传输的数据是二进制比特数据流，将有数据链路层进行装包或者解包
  - 物理层由各种交换机与路由器连接
    - 交换机：将一堆电脑连接一起的设备
    - 路由器：
      - 虚拟分配ip地址（遵循DHCP协议）
      - 网光：连接外网
        
        自身路由器分配的IP地址均是内网IP地址
      - 计算连接最优路径
- 数据链路层：（遵循以太网协议）
  - 按照一定的协议对比特流进行分组，遵循以太网协议、
    - 以太网协议：数据分组协议：
      - 一组电信号构成一个数据报，叫做帧
      - 每一帧分为：报头与数据体两部分
      - 报头：固定长度 18B：源地址|目标地址|数据类型
      - 数据体：46B<= 数据体<=1500B
  - Remark：
    - 报头固定字节数：统一标准，提取源地址与目标地址
    - 以太网协议中源目标地址如何设置唯一？
      - 网线直接接触的硬件就是网卡，网卡上有一个地址，mac地址，确定计算机唯一性的物理地址
      - 网卡上有12位，16进制组成的一串数字，前六位厂商编号，后六位流水线号
    - 广播：计算机最原始的通信方式，相当于群发
      - 数据链路层制作好的数据，理论上可以通信，但是效率低
      - 广播是有范围的，在同一子网，局域网内是通过广播的方式发消息
- 网络层：（遵循IP协议与ARP协议）
  - 由于计算机在以太网的传输数据是以广播的方式，这种方式不能用于世界范围内的数据传输
  - IP协议：规定网络地址的协议，确定对方局域网位置
    - 每台计算机的网络地址通过IP地址与子网掩码共同确定
      - IP地址广泛采用IPV4，每位的取值范围位[0，255]
      - 确定地址的算法为：将两个地址均转换为八位2进制数字，并且将位数意义对应，每位做and运算，当两组地址所得数字转换为10进制数字并且相同时，则属于统一子网络。
  - ARP协议：通过对方的IP的地址获取对方的mac地址
    - 首先通过IP地址和子网掩码区分出自己所处的子网
    - 判断两个IP地址是否属于统一网络，如不同，则获取网关地址
    - 源mac以广播的方式传输数据，所有主机接受后，当发现目标IP为自己，就响应，并返回自己的mac地址
  - 广播，mac地址，IP三者并存可以找到世界上任意一台计算机
- 传输层：（端口协议）
  - 数据的交互更为具体：是某台计算机的应用程序与对应计算机的应用程序间的数据交互
    - 端口：应用程序与网卡关联的编号，确定具体软件的位置
    - 广播，mac地址，IP，端口，四者并存可以找到世界上任意一台计算机对应的软件
  - TCP协议，UDP协议
  - 端口：0～65535端口号
    - 1～1023系统占用的端口号
    - 1024～8000之内：一般的是由软件占用
- 应用层：软件自己定义的协议
TCP的三次握手四次挥手
- 三次握手
  - 当客户端请求与服务端建立通信连接，首先向服务器发送syn请求（1）。服务端向客户端发送我接受到了你的连接请求的同时，向客户端发送我也要和你建立连接的请求（2）。当客户端接收到通信连接的请求后，向服务端发送我同意你的连接请求（3）。
- 四次挥手
  - 当客户端请求与服务端端开通信连接，首先向服务端发送syn请求（1）。服务端在接受请求时，向客户端发送我同意断开连接（2），当数据传输完毕后，服务端向客户端发送，我要和你断开连接的请求（3）。客户端接收完毕后，向服务端发送我同意你的断开连接请求（4）。
UDP与TCP
- TCP：
  
  好人协议，不会拒绝别人
  
  syn洪水攻击：黑客会虚拟很多的假IP，访问你的服务器，半连接池，缓冲效果
  - 优点：好人协议，流式协议，稳定安全
  - 缺点：效率低
  - 应用：web浏览器，文件传输程序
- UDP协议：
  - 优点：效率高，传输快
  - 缺点：不安全，不是面向连接的，不可靠
  - 应用：域名系统（DNS），视频流，IP语音（VoIp），微信，qq