· OSI，TCP/IP，五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)，以及各層協(xié)議

　　①OSI分層 (7層)：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。

　　②TCP/IP分層(4層)：網(wǎng)絡(luò)接口層、 網(wǎng)際層、運(yùn)輸層、 應(yīng)用層。

　　③五層協(xié)議 (5層)：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、 應(yīng)用層。

　　④每一層的協(xié)議如下：

　　物理層：RJ45、CLOCK、IEEE802.3 (中繼器，集線器)

　　數(shù)據(jù)鏈路：PPP、HDLC、VLAN、MAC (網(wǎng)橋，交換機(jī))

　　網(wǎng)絡(luò)層：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP (路由器)

　　傳輸層：TCP、UDP

　　應(yīng)用層：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP

　　⑤每一層的作用如下：

　　物理層：通過媒介傳輸比特,確定機(jī)械及電氣規(guī)范(比特Bit)

　　數(shù)據(jù)鏈路層：將比特組裝成幀和點(diǎn)到點(diǎn)的傳遞(幀F(xiàn)rame)

　　網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包從源到宿的傳遞和網(wǎng)際互連(包PackeT)

　　傳輸層：提供端到端的可靠報(bào)文傳遞和錯(cuò)誤恢復(fù)(段Segment)

　　會(huì)話層：建立、管理和終止會(huì)話(會(huì)話協(xié)議數(shù)據(jù)單元SPDU)

　　表示層：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行翻譯、加密和壓縮(表示協(xié)議數(shù)據(jù)單元PPDU)

　　應(yīng)用層：允許訪問OSI環(huán)境的手段(應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元APDU)

　　· 在瀏覽器中輸入www.baidu.com后執(zhí)行的全部過程

　　①瀏覽器獲取輸入的域名www.baidu.com

　　② 瀏覽器向DNS請(qǐng)求解析www.baidu.com的IP地址

　　③ 域名系統(tǒng)DNS解析出百度服務(wù)器的IP地址

　　④瀏覽器與該服務(wù)器建立TCP連接(默認(rèn)端口號(hào)80)

　　⑤瀏覽器發(fā)出HTTP請(qǐng)求，請(qǐng)求百度首頁

　　⑥服務(wù)器通過HTTP響應(yīng)把首頁文件發(fā)送給瀏覽器

　　⑦TCP連接釋放

　　⑧瀏覽器將首頁文件進(jìn)行解析，并將Web頁顯示給用戶。

　　· DNS域名系統(tǒng)，簡(jiǎn)單描述其工作原理。

　　當(dāng)DNS客戶機(jī)需要在程序中使用名稱時(shí)，它會(huì)查詢DNS服務(wù)器來解析該名稱。客戶機(jī)發(fā)送的每條查詢信息包括三條信息：指定的DNS域名，指定的查詢類型，DNS域名的指定類別。基于UDP服務(wù)，端口53. 該應(yīng)用一般不直接為用戶使用，而是為其他應(yīng)用服務(wù)，如HTTP，SMTP等在其中需要完成主機(jī)名到IP地址的轉(zhuǎn)換。

　　①客戶機(jī)向其本地域名服務(wù)器發(fā)出DNS請(qǐng)求報(bào)文

　　②本地域名服務(wù)器收到請(qǐng)求后，查詢本地緩存，假設(shè)沒有該記錄，則以DNS客戶的身份向根域名服務(wù)器發(fā)出解析請(qǐng)求

　　③根域名服務(wù)器收到請(qǐng)求后，判斷該域名所屬域，將對(duì)應(yīng)的頂級(jí)域名服務(wù)器的IP地址返回給本地域名服務(wù)器

　　④本地域名服務(wù)器向頂級(jí)域名服務(wù)器發(fā)出解析請(qǐng)求報(bào)文

　　⑤頂級(jí)域名服務(wù)器收到請(qǐng)求后，將所對(duì)應(yīng)的授權(quán)域名服務(wù)器的IP地址返回給本地域名服務(wù)器

　　⑥本地域名服務(wù)器向授權(quán)域名服務(wù)器發(fā)起解析請(qǐng)求報(bào)文

　　⑦授權(quán)域名服務(wù)器收到請(qǐng)求后，將查詢結(jié)果返回給本地域名服務(wù)器

　　⑧本地域名服務(wù)器將查詢結(jié)果保存到本地緩存，同時(shí)返回給客戶機(jī)

　　· HTTP的狀態(tài)碼：

　　①大致可分為五大類

　　100-199 信息，服務(wù)器收到請(qǐng)求，需要請(qǐng)求者繼續(xù)執(zhí)行操作。指定客戶端應(yīng)相應(yīng)的某些動(dòng)作。

　　200-299 用于表示請(qǐng)求成功。

　　300-399 重定向，需要進(jìn)一步的操作以完成請(qǐng)求

　　400-499 用于指出客戶端的錯(cuò)誤。請(qǐng)求包含語法錯(cuò)誤或無法完成請(qǐng)求

　　500-599 用于支持服務(wù)器錯(cuò)誤。服務(wù)器在處理請(qǐng)求的過程中發(fā)生了錯(cuò)誤

　　②常見的狀態(tài)碼

　　206 部分內(nèi)容。服務(wù)器成功處理了部分GET請(qǐng)求

　　301 永久移動(dòng)。請(qǐng)求的資源已被永久的移動(dòng)到新URI，返回信息會(huì)包括新的URI，瀏覽器會(huì)自動(dòng)定向到新URI。今后任何新的請(qǐng)求都應(yīng)使用新的URI代替。

　　302 臨時(shí)移動(dòng)。與301類似。但資源只是臨時(shí)被移動(dòng)。客戶端應(yīng)繼續(xù)使用原有URI

　　400 (錯(cuò)誤請(qǐng)求) 服務(wù)器不理解請(qǐng)求的語法。

　　404 (未找到) 服務(wù)器找不到請(qǐng)求的網(wǎng)頁。

　　500 (服務(wù)器內(nèi)部錯(cuò)誤) 服務(wù)器遇到錯(cuò)誤，無法完成請(qǐng)求。

　　505 (HTTP 版本不受支持) 服務(wù)器不支持請(qǐng)求中所用的 HTTP 協(xié)議版本。

　　· HTTP和HTTPS的區(qū)別：

　　https：全稱Hyper Text Transfer Protocol Secure，相比http，多了一個(gè)secure，這一個(gè)secure是怎么來的呢?這是由TLS(SSL)提供的，可以簡(jiǎn)單理解為 HTTPS=HTTP+SSL。

　　①HTTP 的 URL 以 http:// 開頭，而 HTTPS 的 URL 以 https:// 開頭

　　②HTTP 是相對(duì)不安全的，而 HTTPS 是相對(duì)安全的

　　③HTTP 標(biāo)準(zhǔn)端口是 80 ，而 HTTPS 的標(biāo)準(zhǔn)端口是 443

　　④在 OSI 網(wǎng)絡(luò)模型中，HTTP 工作于應(yīng)用層，而 HTTPS 工作在傳輸層

　　⑤HTTP 無需加密，而 HTTPS 對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密

　　⑥HTTP 無需證書，而 HTTPS 需要認(rèn)證證書

　　· TCP和UDP的區(qū)別?

　　①TCP提供面向連接的、可靠的數(shù)據(jù)流傳輸，而UDP提供的是非面向連接的、不可靠的數(shù)據(jù)流傳輸。

　　②TCP傳輸單位稱為TCP報(bào)文段，UDP傳輸單位稱為用戶數(shù)據(jù)報(bào)。

　　③TCP注重?cái)?shù)據(jù)安全性，UDP數(shù)據(jù)傳輸快，因?yàn)椴恍枰B接等待，少了許多操作，但是其安全性卻一般。

　　④TCP對(duì)應(yīng)的協(xié)議和UDP對(duì)應(yīng)的協(xié)議

　　1). TCP對(duì)應(yīng)的協(xié)議：

　　FTP：定義了文件傳輸協(xié)議，使用21端口。

　　Telnet：一種用于遠(yuǎn)程登陸的端口，使用23端口，用戶可以以自己的身份遠(yuǎn)程連接到計(jì)算機(jī)上，可提供基于DOS模式下的通信服務(wù)。

　　SMTP：郵件傳送協(xié)議，用于發(fā)送郵件。服務(wù)器開放的是25號(hào)端口。

　　POP3：它是和SMTP對(duì)應(yīng)，POP3用于接收郵件。POP3協(xié)議所用的是110端口。

　　HTTP：是從Web服務(wù)器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議。

　　2). UDP對(duì)應(yīng)的協(xié)議：

　　DNS：用于域名解析服務(wù)，將域名地址轉(zhuǎn)換為IP地址。DNS用的是53號(hào)端口。

　　SNMP：簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，使用161號(hào)端口，是用來管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的。由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備很多，無連接的服務(wù)就體現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì)。

　　TFTP(Trival File Transfer Protocal)，簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議，該協(xié)議在熟知端口69上使用UDP服務(wù)。

　　· TCP是怎么保證傳輸可靠的?

　　①確認(rèn)和重傳：接收方收到報(bào)文就會(huì)確認(rèn)，發(fā)送方發(fā)送一段時(shí)間后沒有收到確認(rèn)就重傳。

　　②數(shù)據(jù)校驗(yàn)

　　③數(shù)據(jù)合理分片和排序：TCP會(huì)按MTU合理分片，接收方會(huì)緩存未按序到達(dá)的數(shù)據(jù)，重新排序后再交給應(yīng)用層。

　　TCP為什么引入接受緩存這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?

　　如果沒有接受緩存的話，或者說只有一個(gè)緩存的話，為了保證接受的數(shù)據(jù)是按順序傳輸?shù)模匀绻挥趚序號(hào)之后的序號(hào)分組先到達(dá)目的主機(jī)的運(yùn)輸層的話必然丟棄，這樣的話將在重傳上花費(fèi)很大的開銷，所以一般如果有過大的序號(hào)達(dá)到接收端，那么會(huì)按照序號(hào)緩存起來等待之前的序號(hào)分許到達(dá)，然后一并交付到應(yīng)用進(jìn)程。

　　④流量控制

　　當(dāng)接收方來不及處理發(fā)送方的數(shù)據(jù)，能提示發(fā)送方降低發(fā)送的速率，防止包丟失。

　　⑤擁塞控制

　　當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，減少數(shù)據(jù)的發(fā)送。

　　· 了解交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)的概念，并知道各自的用途

　　①交換機(jī)

　　在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機(jī)是針對(duì)共享工作模式的弱點(diǎn)而推出的。交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，當(dāng)控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表以確定目的MAC(網(wǎng)卡的硬件地址)的NIC(網(wǎng)卡)掛接在哪個(gè)端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。目的MAC若不存在，交換機(jī)才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會(huì)“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表中。

　　交換機(jī)工作于OSI參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層。交換機(jī)內(nèi)部的CPU會(huì)在每個(gè)端口成功連接時(shí)，通過ARP協(xié)議學(xué)習(xí)它的MAC地址，保存成一張 ARP表。在今后的通訊中，發(fā)往該MAC地址的數(shù)據(jù)包將僅送往其對(duì)應(yīng)的端口，而不是所有的端口。因此，交換機(jī)可用于劃分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層廣播，即沖突域;但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播，即廣播域。

　　②路由器

　　路由器(Router)是一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供了路由與轉(zhuǎn)送兩種重要機(jī)制，可以決定數(shù)據(jù)包從來源端到目的端所經(jīng)過的路由路徑(host到host之間的傳輸路徑)，這個(gè)過程稱為路由;將路由器輸入端的數(shù)據(jù)包移送至適當(dāng)?shù)穆酚善鬏敵龆?在路由器內(nèi)部進(jìn)行)，這稱為轉(zhuǎn)送。路由工作在OSI模型的第三層——即網(wǎng)絡(luò)層，例如網(wǎng)際協(xié)議。

　　路由器的一個(gè)作用是連通不同的網(wǎng)絡(luò)，另一個(gè)作用是選擇信息傳送的線路。 路由器與交換器的差別，路由器是屬于OSI第三層的產(chǎn)品，交換器是OSI第二層的產(chǎn)品(這里特指二層交換機(jī))。

　　③網(wǎng)關(guān)

　　網(wǎng)關(guān)(Gateway)，網(wǎng)關(guān)是連接兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，

　　在傳統(tǒng)TCP/IP術(shù)語中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只分成兩種，一種為網(wǎng)關(guān)(gateway)，另一種為主機(jī)(host)。網(wǎng)關(guān)能在網(wǎng)絡(luò)間轉(zhuǎn)遞數(shù)據(jù)包，但主機(jī)不能轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)包。在主機(jī)中，數(shù)據(jù)包需經(jīng)過TCP/IP四層協(xié)議處理，但是在網(wǎng)關(guān)只需要到達(dá)網(wǎng)際層，決定路徑之后就可以轉(zhuǎn)送。

　　在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)術(shù)語中，網(wǎng)關(guān)(gateway)與路由器(router)的定義不同。網(wǎng)關(guān)(gateway)能在不同協(xié)議間移動(dòng)數(shù)據(jù)，而路由器(router)是在不同網(wǎng)絡(luò)間移動(dòng)數(shù)據(jù)。

　　對(duì)于以太網(wǎng)中的網(wǎng)關(guān)只能轉(zhuǎn)發(fā)三層以上數(shù)據(jù)包，這一點(diǎn)和路由是一樣的。而不同的是網(wǎng)關(guān)中并沒有路由表，他只能按照預(yù)先設(shè)定的不同網(wǎng)段來進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)關(guān)最重要的一點(diǎn)就是端口映射，子網(wǎng)內(nèi)用戶在外網(wǎng)看來只是外網(wǎng)的IP地址對(duì)應(yīng)著不同的端口，這樣看來就會(huì)保護(hù)子網(wǎng)內(nèi)的用戶。

　　· IP地址的分類

　　A類地址：以0開頭， 第一個(gè)字節(jié)范圍：0~127(1.0.0.0 - 126.255.255.255)

　　B類地址：以10開頭，第一個(gè)字節(jié)范圍：128~191(128.0.0.0 - 191.255.255.255)

　　C類地址：以110開頭， 第一個(gè)字節(jié)范圍：192~223(192.0.0.0 -223.255.255.255);

　　除去以上三類公有IP的，剩下的為私有IP：10.0.0.0—10.255.255.255， 172.16.0.0—172.31.255.255， 192.168.0.0—192.168.255.255。

　　· ARP是地址解析協(xié)議，簡(jiǎn)單語言解釋一下工作原理。

　　①每個(gè)主機(jī)都會(huì)在自己的ARP緩沖區(qū)中建立一個(gè)ARP列表，以表示IP地址和MAC地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　②當(dāng)源主機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先檢查ARP列表中是否有對(duì)應(yīng)IP地址的目的主機(jī)的MAC地址，如果有，則直接發(fā)送數(shù)據(jù)，如果沒有，就向本網(wǎng)段的所有主機(jī)發(fā)送ARP數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包包括的內(nèi)容有：源主機(jī) IP地址，源主機(jī)MAC地址，目的主機(jī)的IP 地址。

　　③當(dāng)本網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)收到該ARP數(shù)據(jù)包時(shí)，首先檢查數(shù)據(jù)包中的IP地址是否是自己的IP地址，如果不是，則忽略該數(shù)據(jù)包，如果是，則首先從數(shù)據(jù)包中取出源主機(jī)的IP和MAC地址寫入到ARP列表中，如果已經(jīng)存在，則覆蓋，然后將自己的MAC地址寫入ARP響應(yīng)包中，告訴源主機(jī)自己是它想要找的MAC地址。

　　④源主機(jī)收到ARP響應(yīng)包后。將目的主機(jī)的IP和MAC地址寫入ARP列表，并利用此信息發(fā)送數(shù)據(jù)。如果源主機(jī)一直沒有收到ARP響應(yīng)數(shù)據(jù)包，表示ARP查詢失敗。

　　廣播發(fā)送ARP請(qǐng)求，單播發(fā)送ARP響應(yīng)。

　　· RARP(反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議)：

　　反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議就是將局域網(wǎng)中某個(gè)主機(jī)的物理地址轉(zhuǎn)換為IP地址，比如局域網(wǎng)中有一臺(tái)主機(jī)只知道物理地址而不知道IP地址，那么可以通過RARP協(xié)議發(fā)出征求自身IP地址的廣播請(qǐng)求，然后由RARP服務(wù)器負(fù)責(zé)回答。RARP協(xié)議廣泛用于獲取無盤工作站的IP地址。

　　①給主機(jī)發(fā)送一個(gè)本地的RARP廣播，在此廣播包中，聲明自己的MAC地址并且請(qǐng)求任何收到此請(qǐng)求的RARP服務(wù)器分配一個(gè)IP地址;

　　②本地網(wǎng)段上的RARP服務(wù)器收到此請(qǐng)求后，檢查其RARP列表，查找該MAC地址對(duì)應(yīng)的IP地址;

　　③如果存在，RARP服務(wù)器就給源主機(jī)發(fā)送一個(gè)響應(yīng)數(shù)據(jù)包并將此IP地址提供給對(duì)方主機(jī)使用;

　　④如果不存在，RARP服務(wù)器對(duì)此不做任何的響應(yīng);

　　⑤源主機(jī)收到從RARP服務(wù)器的響應(yīng)信息，就利用得到的IP地址進(jìn)行通訊;如果一直沒有收到RARP服務(wù)器的響應(yīng)信息，表示初始化失敗。

　　· 為什么有了可靠地TCP還需要不可靠的UDP?

　　①TCP的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)呢，TCP是可靠的連接，由于有基本的重傳確認(rèn)機(jī)制，可以保證把一個(gè)數(shù)據(jù)塊完完整整的從A傳到B;缺點(diǎn)也是因優(yōu)點(diǎn)而生，因?yàn)橛腥挝帐郑詴?huì)傳輸更多的包，浪費(fèi)一些帶寬;因?yàn)樾枰煽康剡B接進(jìn)行通信，則需要雙方都必須持續(xù)在線，所以在通信過程中server需要維持非常大的并發(fā)連接，浪費(fèi)了系統(tǒng)資源，甚至?xí)霈F(xiàn)宕機(jī);再者就是因?yàn)橛兄貍鞔_認(rèn)，則會(huì)浪費(fèi)一部分的帶寬，且在不好的網(wǎng)絡(luò)中，會(huì)因?yàn)椴粩嗟剡B接斷開連接，嚴(yán)重降低了傳輸效率。

　　②相對(duì)于TCP來說，UDP是非面向連接的不可靠的協(xié)議，其優(yōu)點(diǎn)也因?yàn)槿秉c(diǎn)而生。首先，因?yàn)闆]有三次握手，所以會(huì)起步比較快，延時(shí)小;另外，由于不需要雙方持續(xù)在線，所以server不用維護(hù)巨量的并發(fā)連接，節(jié)省了系統(tǒng)資源;三，因?yàn)闆]有重傳確認(rèn)，雖然到達(dá)的數(shù)據(jù)可能會(huì)有所缺失，但在不影響使用的情況下，能更高效的利用網(wǎng)絡(luò)帶寬。

　　③TCP適合實(shí)時(shí)性要求不高、但要求內(nèi)容要完整傳輸?shù)膽?yīng)用。相比而言，UDP由于無連接、無重傳確認(rèn)，所以傳輸效率高、延時(shí)小，適合實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用，如游戲服務(wù)器，音頻，視頻等;另外，由于不用維持大的并發(fā)量，所以適合巨量服務(wù)的server，加上合適的時(shí)間控制，可以用來設(shè)計(jì)更大的并發(fā)服務(wù)器;再者就是，UDP可以更高效的利用網(wǎng)絡(luò)帶寬。

　　· 數(shù)據(jù)鏈路兩端的設(shè)備是：DTE或DCE

　　DTE(DataTerminalEquipment)數(shù)字終端設(shè)備：指一般的終端或是計(jì)算機(jī)。可能是大、中、小型計(jì)算機(jī)，也可能是一臺(tái)只接收數(shù)據(jù)的打印機(jī)。

　　DCE(DataCircuit-terminatingEquipment)數(shù)字通信設(shè)備：通常指調(diào)制解調(diào)器，多路復(fù)用器或數(shù)字設(shè)備。

　　DTE，DCE的區(qū)別

　　DCE一方提供時(shí)鐘，DTE不提供時(shí)鐘，但它依靠DCE提供的時(shí)鐘工作。比如PC機(jī)和MODEM之間的連接。PC機(jī)就是一個(gè)DTE，MODEM是一個(gè)DCE。DTE可以從硬件上區(qū)別它的接口為針式，DCE的接口為孔式。

　　· Socket編程注意點(diǎn)

　　客戶端(client)：socket→connect→具體操作

　　服務(wù)端(serve)：socket→bind→listen→accept→具體操作

　　(bind：端口綁定; listen：端口監(jiān)聽; accept：阻塞，等待客戶端connect)

　　(socket：把TCP/IP協(xié)議隱藏在軟件接口后面)

　　· P2P本質(zhì)上還是C/S模式，只不過交互的雙方既是服務(wù)器又是客戶端。

　　· 路由匯聚：

　　路由匯聚的“含義”是把一組路由匯聚為一個(gè)單個(gè)的路由。路由匯聚的最終結(jié)果和最明顯的好處是縮小網(wǎng)絡(luò)上的路由表的尺寸。這樣將減少與每一個(gè)路由跳有關(guān)的延遲，因?yàn)橛捎跍p少了路由登錄項(xiàng)數(shù)量，查詢路由表的平均時(shí)間將加快。路由匯聚的“用意”是當(dāng)我們采用了一種體系化編址規(guī)劃后的一種用一個(gè)IP地址代表一組IP地址的集合的方法。

作者：黑馬程序員軟件測(cè)試培訓(xùn)學(xué)院
首發(fā)：http://www.itheima.com/special/testzly/index.html