【面试系列】—— 网络通信

##网络通信
> 网络通信方面，一些基础的协议概念。比如TCP的握手挥手问题，Http和Https的区别以及Https传输过程中用到的加密方式，Http1.0、Http2.0和SPDY之间的区别，Http2.0做了哪些优化等。

### 网络的七层模型（从底层往上）
1. 物理层：网卡、集线器
2. 数据链路层：交换机
3. 网络层：路由器
4. 传输层
5. 会话层
6. 表示层
7. 应用层

###TCP和UDP的区别
* TCP：传输控制协议，基于连接的，需要三次握手
    - 优点：可靠稳定，传递数据前会有三次握手来建立连接，传输结束后
    - 缺点：慢、效率低、占用系统资源高
        

* UDP：用户数据报协议，基于无连接的
    - 优点：快，比TCP稍安全 UDP没有TCP的握手、确认、窗口、重传、拥塞控制等机制
    - 缺点：不可靠不稳定，在数据传输的过程中，如果网络质量不好，就会很容易丢包

###TCP的三次握手
1. 第一次握手：建立连接的时候，客户端A发送SYN包（SYN=j）到服务端，进入一个SYN_SEND的状态，等待服务器确认
2. 第二次握手：服务器收到客户端发来的SYN包后，确认客户端的SYN（ACK=j+1），自己也发送一个SYN包（SYN=k），进入一个SYN_RECV状态
3. 第三次握手：客户端接收到服务器的SYN+ACK包后，向服务器发送确认包ACK（ACK= k+1），此包发送完毕后 客户端和服务器都进入状态，完成三次握手

###TCP的四次握手
1. 客户端想服务器发送一个FIN，用来关闭客户A到服务器之间的数据连接
2. 服务器接受到FIN，发回一个ACK，确认序号加一
3. 服务器关闭与客户端的连接，发送一个FIN给客户端
4. 客户端发回ACK保温确认，并将确认序号加一

###HTTP和HTTPS的区别
* http是HTTP协议运行在TCP之上。所有传输的内容都是明文，客户端和服务器端都无法验证对方的身份。
* https是HTTP运行在SSL/TLS之上，SSL/TLS运行在TCP之上。所有传输的内容都经过加密，加密采用对称加密，但对称加密的密钥用服务器方的证书进行了非对称加密。此外客户端可以验证服务器端的身份，如果配置了客户端验证，服务器方也可以验证客户端的身份。

###HTTPS的加密方式
堆成加密和非对称加密结合，将对称加密的秘钥用非对称加密的公钥进行加密，发送出去，接受方接收到后用密钥解密出对称加密的密钥

1. A向银行请求一笔交易，其浏览器生成一个随机数作为对称密钥
2. A向银行请求一个公钥
3. 银行打给A公钥
4. A用公钥对对称加密的密钥进行加密然后发送给银行
5. 银行用密钥对对发来的对称密钥解密
6. A和银行可以进行交易了

### Http1.0、Http2.0和SPDY之间的区别，Http2.0做了哪些优化
- SPDY基于HTTP和HTTPS的优点于一体的传输协议，特点主要有：
    1. 降低延迟，针对HTTP的高延迟，SPDY使用多路复用，多路复用通过多个请求stream共享一个tcp连接的方式
    2. 请求优先级：多路复用带来一个问题，设置连接共享的基础上可能会导致关键请求被阻塞，SPDY允许给每个request设置优先级，首页html内容是优先展示的，之后是各种静态资源文件，脚本文件等加载，保证用户第一时间看一看到页面
    3. Header压缩
    4. 基于HTTPS的加密协议，大大提高了传输数据的 可靠性
    5. 服务端推送
- HTTP2.0支持明文HTTP传输，而SPDY强制使用HTTPS；HTTP2.0消息头的压缩算法采用HPCK,而非SPDY采用的DEFLATE，优化为以下几点：
    1. 对Hearder压缩，HTTP1.X的头消息中带有大量信息，而且每次都要重复发送，2.0使用encode来减少需要传输的header大小，通讯双方各自cache一份header fields表，既避免重复的Header，又减少了需要传输的大小
    2. 服务端推送
    3. 多路复用，允许同时通过单一的HTTP/2连接发起多重的请求-响应消息


###SSL/TLS
* SSL(Secure Socket Layer):安全套接字层
    
* TLS（Transport Layer Security）：传输层安全协议,就是SSL的标准化