计算机网络

关于这块内容的初步了解和掌握，建议大家读一读《图解HTTP》一书。

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1、Http和Https的区别

　　Http协议运行在TCP之上，明文传输，客户端与服务器端都无法验证对方的身份；Https是身披SSL(Secure Socket Layer)外壳的Http，运行于SSL上，SSL运行于TCP之上，是添加了加密和认证机制的HTTP。二者之间存在如下不同：

• 端口不同：Http与Http使用不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443；

• 资源消耗：和HTTP通信相比，Https通信会由于加减密处理消耗更多的CPU和内存资源；

• 开销：Https通信需要证书，而证书一般需要向认证机构购买；
  　
  Https的加密机制是一种共享密钥加密和公开密钥加密并用的混合加密机制。

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2、对称加密与非对称加密

　　对称密钥加密是指加密和解密使用同一个密钥的方式，这种方式存在的最大问题就是密钥发送问题，即如何安全地将密钥发给对方；而非对称加密是指使用一对非对称密钥，即公钥和私钥，公钥可以随意发布，但私钥只有自己知道。发送密文的一方使用对方的公钥进行加密处理，对方接收到加密信息后，使用自己的私钥进行解密。

　　由于非对称加密的方式不需要发送用来解密的私钥，所以可以保证安全性；但是和对称加密比起来，它非常的慢，所以我们还是要用对称加密来传送消息，但对称加密所使用的密钥我们可以通过非对称加密的方式发送出去。

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3、三次握手与四次挥手

　(1). 三次握手(我要和你建立链接，你真的要和我建立链接么，我真的要和你建立链接，成功)：

• 第一次握手：Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN_SENT状态，等待Server确认。

• 第二次握手：Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN_RCVD状态。

• 第三次握手：Client收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

  　　　　　　　　　　　　

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　(2). 四次挥手(我要和你断开链接；好的，断吧。我也要和你断开链接；好的，断吧)：

• 第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态。

• 第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状态。此时TCP链接处于半关闭状态，即客户端已经没有要发送的数据了，但服务端若发送数据，则客户端仍要接收。

• 第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态。

• 第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。

  　　　　　　　　　　　　

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4、为什么TCP链接需要三次握手，两次不可以么，为什么？

　　为了防止 已失效的链接请求报文突然又传送到了服务端，因而产生错误。

　　客户端发出的连接请求报文并未丢失，而是在某个网络节点长时间滞留了，以致延误到链接释放以后的某个时间才到达Server。这是，Server误以为这是Client发出的一个新的链接请求，于是就向客户端发送确认数据包，同意建立链接。若不采用“三次握手”，那么只要Server发出确认数据包，新的链接就建立了。由于client此时并未发出建立链接的请求，所以其不会理睬Server的确认，也不与Server通信；而这时Server一直在等待Client的请求，这样Server就白白浪费了一定的资源。若采用“三次握手”，在这种情况下，由于Server端没有收到来自客户端的确认，则就会知道Client并没有要求建立请求，就不会建立链接。

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5、TCP协议如何来保证传输的可靠性

　　TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。其中，面向连接意味着两个使用TCP的应用（通常是一个客户和一个服务器）在彼此交换数据之前必须先建立一个TCP连接。在一个TCP连接中，仅有两方进行彼此通信；而字节流服务意味着两个应用程序通过TCP链接交换8bit字节构成的字节流，TCP不在字节流中插入记录标识符。

　　对于可靠性，TCP通过以下方式进行保证：

• 数据包校验：目的是检测数据在传输过程中的任何变化，若校验出包有错，则丢弃报文段并且不给出响应，这时TCP发送数据端超时后会重发数据；

• 对失序数据包重排序：既然TCP报文段作为IP数据报来传输，而IP数据报的到达可能会失序，因此TCP报文段的到达也可能会失序。TCP将对失序数据进行重新排序，然后才交给应用层；

• 丢弃重复数据：对于重复数据，能够丢弃重复数据；

• 应答机制：当TCP收到发自TCP连接另一端的数据，它将发送一个确认。这个确认不是立即发送，通常将推迟几分之一秒；

• 超时重发：当TCP发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认，将重发这个报文段；

• 流量控制：TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据，这可以防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出，这就是流量控制。TCP使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。

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6、客户端不断进行请求链接会怎样？DDos(Distributed Denial of Service)攻击？

　　服务器端会为每个请求创建一个链接，并向其发送确认报文，然后等待客户端进行确认

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1)、DDos 攻击

• 客户端向服务端发送请求链接数据包
• 服务端向客户端发送确认数据包
• 客户端不向服务端发送确认数据包，服务器一直等待来自客户端的确认

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2)、DDos 预防 ( 没有彻底根治的办法，除非不使用TCP )

• 限制同时打开SYN半链接的数目
• 缩短SYN半链接的Time out 时间
• 关闭不必要的服务

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7、Get与POST的区别

　　GET与POST是我们常用的两种HTTP Method，二者之间的区别主要包括如下五个方面：

(1). 从功能上讲，GET一般用来从服务器上获取资源，POST一般用来更新服务器上的资源；

(2). 从REST服务角度上说，GET是幂等的，即读取同一个资源，总是得到相同的数据，而POST不是幂等的，因为每次请求对资源的改变并不是相同的；进一步地，GET不会改变服务器上的资源，而POST会对服务器资源进行改变；

(3). 从请求参数形式上看，GET请求的数据会附在URL之后，即将请求数据放置在HTTP报文的 请求头 中，以?分割URL和传输数据，参数之间以&相连。特别地，如果数据是英文字母/数字，原样发送；否则，会将其编码为 application/x-www-form-urlencoded MIME 字符串(如果是空格，转换为+，如果是中文/其他字符，则直接把字符串用BASE64加密，得出如：%E4%BD%A0%E5%A5%BD，其中％XX中的XX为该符号以16进制表示的ASCII)；而POST请求会把提交的数据则放置在是HTTP请求报文的 请求体 中。

(4). 就安全性而言，POST的安全性要比GET的安全性高，因为GET请求提交的数据将明文出现在URL上，而且POST请求参数则被包装到请求体中，相对更安全。

(5). 从请求的大小看，GET请求的长度受限于浏览器或服务器对URL长度的限制，允许发送的数据量比较小，而POST请求则是没有大小限制的。

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1). GET请求中URL编码的意义

　　我们知道，在GET请求中会对URL中非西文字符进行编码，这样做的目的就是为了 避免歧义。看下面的例子，

　　针对“name1=value1&name2=value2”的例子，我们来谈一下数据从客户端到服务端的解析过程。首先，上述字符串在计算机中用ASCII吗表示为：

   6E616D6531 3D 76616C756531 26 6E616D6532 3D 76616C756532
   6E616D6531：name1 
   3D：= 
   76616C756531：value1 
   26：&
   6E616D6532：name2 
   3D：= 
   76616C756532：value2 

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8

　　服务端在接收到该数据后就可以遍历该字节流，一个字节一个字节的吃，当吃到3D这字节后，服务端就知道前面吃得字节表示一个key，再往后吃，如果遇到26，说明从刚才吃的3D到26子节之间的是上一个key的value，以此类推就可以解析出客户端传过来的参数。

　　现在考虑这样一个问题，如果我们的参数值中就包含=或&这种特殊字符的时候该怎么办？比如，“name1=value1”，其中value1的值是“va&lu=e1”字符串，那么实际在传输过程中就会变成这样“name1=va&lu=e1”。这样，我们的本意是只有一个键值对，但是服务端却会解析成两个键值对，这样就产生了歧义。

　　那么，如何解决上述问题带来的歧义呢？解决的办法就是对参数进行URL编码：例如，我们对上述会产生歧义的字符进行URL编码后结果：“name1=va%26lu%3D”，这样服务端会把紧跟在“%”后的字节当成普通的字节，就是不会把它当成各个参数或键值对的分隔符。更多关于 URL编码 的内容，请参考我的博文《使用 URLDecoder 和 URLEncoder 对中文字符进行编码和解码》，此不赘述。

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8、TCP与UDP的区别

　　TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议，它们之间的区别包括：

• TCP是面向连接的，UDP是无连接的；

• TCP是可靠的，UDP是不可靠的；

• TCP只支持点对点通信，UDP支持一对一、一对多、多对一、多对多的通信模式；

• TCP是面向字节流的，UDP是面向报文的；

• TCP有拥塞控制机制;UDP没有拥塞控制，适合媒体通信；

• TCP首部开销(20个字节)比UDP的首部开销(8个字节)要大；

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9、TCP的拥塞处理

　　计算机网络中的带宽、交换结点中的缓存及处理机等都是网络的资源。在某段时间，若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就会变坏，这种情况就叫做拥塞。拥塞控制就是 防止过多的数据注入网络中，这样可以使网络中的路由器或链路不致过载。注意，拥塞控制和流量控制不同，前者是一个全局性的过程，而后者指点对点通信量的控制。拥塞控制的方法主要有以下四种：

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1). 慢启动：不要一开始就发送大量的数据，先探测一下网络的拥塞程度，也就是说由小到大逐渐增加拥塞窗口的大小;

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2). 拥塞避免：拥塞避免算法让拥塞窗口缓慢增长，即每经过一个往返时间RTT就把发送方的拥塞窗口cwnd加1，而不是加倍，这样拥塞窗口按线性规律缓慢增长。

　　　　　　　　　　

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3). 快重传：快重传要求接收方在收到一个 失序的报文段 后就立即发出 重复确认（为的是使发送方及早知道有报文段没有到达对方）而不要等到自己发送数据时捎带确认。快重传算法规定，发送方只要一连收到三个重复确认就应当立即重传对方尚未收到的报文段，而不必继续等待设置的重传计时器时间到期。

　　　　　　　　　　

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4). 快恢复：快重传配合使用的还有快恢复算法，当发送方连续收到三个重复确认时，就执行“乘法减小”算法，把ssthresh门限减半，但是接下去并不执行慢开始算法：因为如果网络出现拥塞的话就不会收到好几个重复的确认，所以发送方现在认为网络可能没有出现拥塞。所以此时不执行慢开始算法，而是将cwnd设置为ssthresh的大小，然后执行拥塞避免算法。

　　　　　　　　　　

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10、从输入网址到获得页面的过程

　　(1). 浏览器查询 DNS，获取域名对应的IP地址:具体过程包括浏览器搜索自身的DNS缓存、搜索操作系统的DNS缓存、读取本地的Host文件和向本地DNS服务器进行查询等。对于向本地DNS服务器进行查询，如果要查询的域名包含在本地配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析(此解析具有权威性)；如果要查询的域名不由本地DNS服务器区域解析，但该服务器已缓存了此网址映射关系，则调用这个IP地址映射，完成域名解析（此解析不具有权威性）。如果本地域名服务器并未缓存该网址映射关系，那么将根据其设置发起递归查询或者迭代查询；

　　(2). 浏览器获得域名对应的IP地址以后，浏览器向服务器请求建立链接，发起三次握手；

　　(3). TCP/IP链接建立起来后，浏览器向服务器发送HTTP请求；

　　(4). 服务器接收到这个请求，并根据路径参数映射到特定的请求处理器进行处理，并将处理结果及相应的视图返回给浏览器；

　　(5). 浏览器解析并渲染视图，若遇到对js文件、css文件及图片等静态资源的引用，则重复上述步骤并向服务器请求这些资源；

　　(6). 浏览器根据其请求到的资源、数据渲染页面，最终向用户呈现一个完整的页面。

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11、Session、Cookie 与 Application

　　Cookie和Session都是客户端与服务器之间保持状态的解决方案，具体来说，cookie机制采用的是在客户端保持状态的方案，而session机制采用的是在服务器端保持状态的方案。

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(1). Cookie及其相关API

　　Cookie实际上是一小段的文本信息。客户端请求服务器，如果服务器需要记录该用户状态，就使用response向客户端浏览器颁发一个Cookie，而客户端浏览器会把Cookie保存起来。当浏览器再请求该网站时，浏览器把请求的网址连同该Cookie一同提交给服务器，服务器检查该Cookie，以此来辨认用户状态。服务器还可以根据需要修改Cookie的内容。

　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　

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(2). Session及其相关API

　　同样地，会话状态也可以保存在服务器端。客户端请求服务器，如果服务器记录该用户状态，就获取Session来保存状态，这时，如果服务器已经为此客户端创建过session，服务器就按照sessionid把这个session检索出来使用；如果客户端请求不包含sessionid，则为此客户端创建一个session并且生成一个与此session相关联的sessionid，并将这个sessionid在本次响应中返回给客户端保存。保存这个sessionid的方式可以采用 cookie机制 ，这样在交互过程中浏览器可以自动的按照规则把这个标识发挥给服务器；若浏览器禁用Cookie的话，可以通过 URL重写机制 将sessionid传回服务器。

　　　　　　　　　　　

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(3). Session 与 Cookie 的对比

• 实现机制：Session的实现常常依赖于Cookie机制，通过Cookie机制回传SessionID；

• 大小限制：Cookie有大小限制并且浏览器对每个站点也有cookie的个数限制，Session没有大小限制，理论上只与服务器的内存大小有关；

• 安全性：Cookie存在安全隐患，通过拦截或本地文件找得到cookie后可以进行攻击，而Session由于保存在服务器端，相对更加安全；

• 服务器资源消耗：Session是保存在服务器端上会存在一段时间才会消失，如果session过多会增加服务器的压力。

  Application（ServletContext）：与一个Web应用程序相对应，为应用程序提供了一个全局的状态，所有客户都可以使用该状态。

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(4). Application

　　Application（Java Web中的ServletContext）：与一个Web应用程序相对应，为应用程序提供了一个全局的状态，所有客户都可以使用该状态。

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12、SQL 注入

　　SQL注入就是通过把SQL命令插入到Web表单提交或输入域名或页面请求的查询字符串，最终达到欺骗服务器执行恶意的SQL命令。

1). SQL注入攻击的总体思路

　　(1). 寻找到SQL注入的位置
　　(2). 判断服务器类型和后台数据库类型
　　(3). 针对不通的服务器和数据库特点进行SQL注入攻击

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2). SQL注入攻击实例

　　比如，在一个登录界面，要求输入用户名和密码，可以这样输入实现免帐号登录：

用户名： ‘or 1 = 1 --
密 码：

• 1
• 2

　　用户一旦点击登录，如若没有做特殊处理，那么这个非法用户就很得意的登陆进去了。这是为什么呢?下面我们分析一下：从理论上说，后台认证程序中会有如下的SQL语句：String sql = “select * from user_table where username=’ “+userName+” ’ and password=’ “+password+” ‘”; 因此，当输入了上面的用户名和密码，上面的SQL语句变成：SELECT * FROM user_table WHERE username=’’or 1 = 1 – and password=’’。分析上述SQL语句我们知道，
username=‘ or 1=1 这个语句一定会成功；然后后面加两个-，这意味着注释，它将后面的语句注释，让他们不起作用。这样，上述语句永远都能正确执行，用户轻易骗过系统，获取合法身份。

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3). 应对方法

(1). 参数绑定

　　使用预编译手段，绑定参数是最好的防SQL注入的方法。目前许多的ORM框架及JDBC等都实现了SQL预编译和参数绑定功能，攻击者的恶意SQL会被当做SQL的参数而不是SQL命令被执行。在mybatis的mapper文件中，对于传递的参数我们一般是使用#和$来获取参数值。当使用#时，变量是占位符，就是一般我们使用javajdbc的PrepareStatement时的占位符，所有可以防止sql注入；当使用$时，变量就是直接追加在sql中，一般会有sql注入问题。

(2). 使用正则表达式过滤传入的参数

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13、 XSS 攻击

　　XSS是一种经常出现在web应用中的计算机安全漏洞，与SQL注入一起成为web中最主流的攻击方式。XSS是指恶意攻击者利用网站没有对用户提交数据进行转义处理或者过滤不足的缺点，进而添加一些脚本代码嵌入到web页面中去，使别的用户访问都会执行相应的嵌入代码，从而盗取用户资料、利用用户身份进行某种动作或者对访问者进行病毒侵害的一种攻击方式。

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1). XSS攻击的危害

• 盗取各类用户帐号，如机器登录帐号、用户网银帐号、各类管理员帐号

• 控制企业数据，包括读取、篡改、添加、删除企业敏感数据的能力

• 盗窃企业重要的具有商业价值的资料

• 非法转账

• 强制发送电子邮件

• 网站挂马

• 控制受害者机器向其它网站发起攻击

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2). 原因解析

　　主要原因：过于信任客户端提交的数据！

　　解决办法：不信任任何客户端提交的数据，只要是客户端提交的数据就应该先进行相应的过滤处理然后方可进行下一步的操作。

　　进一步分析细节：客户端提交的数据本来就是应用所需要的，但是恶意攻击者利用网站对客户端提交数据的信任，在数据中插入一些符号以及javascript代码，那么这些数据将会成为应用代码中的一部分了，那么攻击者就可以肆无忌惮地展开攻击啦，因此我们绝不可以信任任何客户端提交的数据！！！

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3). XSS 攻击分类

(1). 反射性XSS攻击 (非持久性XSS攻击)

　　漏洞产生的原因是攻击者注入的数据反映在响应中。一个典型的非持久性XSS攻击包含一个带XSS攻击向量的链接(即每次攻击需要用户的点击)，例如，正常发送消息：

http://www.test.com/message.php?send=Hello,World！

• 1

接收者将会接收信息并显示Hello,World；但是，非正常发送消息：

http://www.test.com/message.php?send=<script>alert(‘foolish!’)</script>！

• 1

接收者接收消息显示的时候将会弹出警告窗口！

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(2). 持久性XSS攻击 (留言板场景)

　　XSS攻击向量(一般指XSS攻击代码)存储在网站数据库，当一个页面被用户打开的时候执行。也就是说，每当用户使用浏览器打开指定页面时，脚本便执行。与非持久性XSS攻击相比，持久性XSS攻击危害性更大。从名字就可以了解到，持久性XSS攻击就是将攻击代码存入数据库中，然后客户端打开时就执行这些攻击代码。

例如，留言板表单中的表单域：

• 1
• 2

<input type=“text” name=“content” value=“这里是用户填写的数据”>

• 1

正常操作流程是：用户是提交相应留言信息 —— 将数据存储到数据库 —— 其他用户访问留言板，应用去数据并显示；而非正常操作流程是攻击者在value填写:

<script>alert(‘foolish!’)；</script> <!--或者html其他标签（破坏样式。。。）、一段攻击型代码-->

• 1

并将数据提交、存储到数据库中；当其他用户取出数据显示的时候，将会执行这些攻击性代码。

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4). 修复漏洞方针

　　漏洞产生的根本原因是 太相信用户提交的数据，对用户所提交的数据过滤不足所导致的，因此解决方案也应该从这个方面入手，具体方案包括：

• 将重要的cookie标记为http only, 这样的话Javascript 中的document.cookie语句就不能
  获取到cookie了（如果在cookie中设置了HttpOnly属性，那么通过js脚本将无法读取到cookie信息，这样能有效的防止XSS攻击）；

• 表单数据规定值的类型，例如：年龄应为只能为int、name只能为字母数字组合。。。。

• 对数据进行Html Encode 处理

• 过滤或移除特殊的Html标签，例如: <script>, <iframe> , < for <, > for>, &quot for

• 过滤JavaScript 事件的标签，例如 “οnclick=”, “onfocus” 等等。

  　　需要注意的是，在有些应用中是允许html标签出现的，甚至是javascript代码出现。因此，我们在过滤数据的时候需要仔细分析哪些数据是有特殊要求（例如输出需要html代码、javascript代码拼接、或者此表单直接允许使用等等），然后区别处理！

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14、OSI网络体系结构与TCP/IP协议模型

　　为了更好地了解计算机网络体系结构，笔者以两篇博客的篇幅来介绍这个计算机网络中最为重要的知识点，具体见《计算机网络体系结构综述（上）》 和 《计算机网络体系结构综述（下）》。下面只做简要的总结。

　　在《计算机网络体系结构综述（下）》一文中，我们知道TCP/IP与OSI最大的不同在于：OSI是一个理论上的网络通信模型，而TCP/IP则是实际上的网络通信标准。但是，它们的初衷是一样的，都是为了使得两台计算机能够像两个知心朋友那样能够互相准确理解对方的意思并做出优雅的回应。现在，我们对OSI七层模型的各层进行简要的介绍：

　　　　　　　　　　

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1). 物理层

　　参考模型的最低层，也是OSI模型的第一层，实现了相邻计算机节点之间比特流的透明传送，并尽可能地屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异，使其上层(数据链路层)不必关心网络的具体传输介质。

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2). 数据链路层（data link layer）

　　接收来自物理层的位流形式的数据，并封装成帧，传送到上一层；同样，也将来自上层的数据帧，拆装为位流形式的数据转发到物理层。这一层在物理层提供的比特流的基础上，通过差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变为无差错的数据链路，即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。

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3). 网络层

　　将网络地址翻译成对应的物理地址，并通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径。

　　　　　　　　　　

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4). 传输层（transport layer）

　　在源端与目的端之间提供可靠的透明数据传输，使上层服务用户不必关系通信子网的实现细节。在协议栈中，传输层位于网络层之上，传输层协议为不同主机上运行的进程提供逻辑通信，而网络层协议为不同主机提供逻辑通信，如下图所示。

　　　　　　　　　　

　　实际上，网络层可以看作是传输层的一部分，其为传输层提供服务。但对于终端系统而言，网络层对它们而言是透明的，它们知道传输层的存在，也就是说，在逻辑上它们认为是传输层为它们提供了端对端的通信，这也是分层思想的妙处。

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5). 会话层（Session Layer）

　　会话层是OSI模型的第五层，是用户应用程序和网络之间的接口，负责在网络中的两节点之间建立、维持和终止通信。

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6). 表示层（Presentation Layer）：数据的编码，压缩和解压缩，数据的加密和解密

　　表示层是OSI模型的第六层，它对来自应用层的命令和数据进行解释，以确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。

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7). 应用层（Application layer）：为用户的应用进程提供网络通信服务

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15、TCP和UDP分别对应的常见应用层协议

1). TCP对应的应用层协议

• FTP：定义了文件传输协议，使用21端口。常说某某计算机开了FTP服务便是启动了文件传输服务。下载文件，上传主页，都要用到FTP服务。

• Telnet：它是一种用于远程登陆的端口，用户可以以自己的身份远程连接到计算机上，通过这种端口可以提供一种基于DOS模式下的通信服务。如以前的BBS是-纯字符界面的，支持BBS的服务器将23端口打开，对外提供服务。

• SMTP：定义了简单邮件传送协议，现在很多邮件服务器都用的是这个协议，用于发送邮件。如常见的免费邮件服务中用的就是这个邮件服务端口，所以在电子邮件设置-中常看到有这么SMTP端口设置这个栏，服务器开放的是25号端口。

• POP3：它是和SMTP对应，POP3用于接收邮件。通常情况下，POP3协议所用的是110端口。也是说，只要你有相应的使用POP3协议的程序（例如Fo-xmail或Outlook），就可以不以Web方式登陆进邮箱界面，直接用邮件程序就可以收到邮件（如是163邮箱就没有必要先进入网易网站，再进入自己的邮-箱来收信）。

• HTTP：从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

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2). UDP对应的应用层协议

• DNS：用于域名解析服务，将域名地址转换为IP地址。DNS用的是53号端口。

• SNMP：简单网络管理协议，使用161号端口，是用来管理网络设备的。由于网络设备很多，无连接的服务就体现出其优势。

• TFTP(Trival File Transfer Protocal)：简单文件传输协议，该协议在熟知端口69上使用UDP服务。

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3). 图示

　　　　　　　　　　

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16、网络层的ARP协议工作原理

　　网络层的ARP协议完成了IP地址与物理地址的映射。首先，每台主机都会在自己的ARP缓冲区中建立一个ARP列表，以表示IP地址和MAC地址的对应关系。当源主机需要将一个数据包要发送到目的主机时，会首先检查自己ARP列表中是否存在该IP地址对应的MAC地址：如果有，就直接将数据包发送到这个MAC地址；如果没有，就向本地网段发起一个ARP请求的广播包，查询此目的主机对应的MAC地址。此ARP请求数据包里包括源主机的IP地址、硬件地址、以及目的主机的IP地址。网络中所有的主机收到这个ARP请求后，会检查数据包中的目的IP是否和自己的IP地址一致。如果不相同就忽略此数据包；如果相同，该主机首先将发送端的MAC地址和IP地址添加到自己的ARP列表中，如果ARP表中已经存在该IP的信息，则将其覆盖，然后给源主机发送一个ARP响应数据包，告诉对方自己是它需要查找的MAC地址；源主机收到这个ARP响应数据包后，将得到的目的主机的IP地址和MAC地址添加到自己的ARP列表中，并利用此信息开始数据的传输。如果源主机一直没有收到ARP响应数据包，表示ARP查询失败。

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17、IP地址的分类

　　IP地址是指互联网协议地址，是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。IP地址编址方案将IP地址空间划分为A、B、C、D、E五类，其中A、B、C是基本类，D、E类作为多播和保留使用，为特殊地址。

　　每个IP地址包括两个标识码（ID），即网络ID和主机ID。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络ID，网络上的一个主机（包括网络上工作站，服务器和路由器等）有一个主机ID与其对应。A~E类地址的特点如下：

• A类地址：以0开头，第一个字节范围：0~127；

• B类地址：以10开头，第一个字节范围：128~191；

• C类地址：以110开头，第一个字节范围：192~223；

• D类地址：以1110开头，第一个字节范围为224~239；

• E类地址：以1111开头，保留地址

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1). A类地址：1字节的网络地址 + 3字节主机地址，网络地址的最高位必须是“0”

　　一个A类IP地址是指， 在IP地址的四段号码中，第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，A类IP地址就由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”。A类IP地址中网络的标识长度为8位，主机标识的长度为24位，A类网络地址数量较少，有126个网络，每个网络可以容纳主机数达1600多万台。

　　A类IP地址的地址范围1.0.0.0到127.255.255.255（二进制表示为：00000001 00000000 00000000 00000000 - 01111110 11111111 11111111 11111111），最后一个是广播地址。A类IP地址的子网掩码为255.0.0.0，每个网络支持的最大主机数为256的3次方-2=16777214台。

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2). B类地址: 2字节的网络地址 + 2字节主机地址，网络地址的最高位必须是“10”

　　一个B类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前两段号码为网络号码。如果用二进制表示IP地址的话，B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”。B类IP地址中网络的标识长度为16位，主机标识的长度为16位，B类网络地址适用于中等规模的网络，有16384个网络，每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。

　　B类IP地址地址范围128.0.0.0-191.255.255.255（二进制表示为：10000000 00000000 00000000 00000000—-10111111 11111111 11111111 11111111），最后一个是广播地址。B类IP地址的子网掩码为255.255.0.0，每个网络支持的最大主机数为256的2次方-2=65534台。

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3). C类地址: 3字节的网络地址 + 1字节主机地址，网络地址的最高位必须是“110”

　　一个C类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前三段号码为网络号码，剩下的一段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，C类IP地址就由3字节的网络地址和1字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。C类IP地址中网络的标识长度为24位，主机标识的长度为8位，C类网络地址数量较多，有209万余个网络。适用于小规模的局域网络，每个网络最多只能包含254台计算机。

　　C类IP地址范围192.0.0.0-223.255.255.255（二进制表示为: 11000000 00000000 00000000 00000000 - 11011111 11111111 11111111 11111111）。C类IP地址的子网掩码为255.255.255.0，每个网络支持的最大主机数为256-2=254台。

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4). D类地址:多播地址，用于1对多通信，最高位必须是“1110”

　　D类IP地址在历史上被叫做多播地址(multicast address)，即组播地址。在以太网中，多播地址命名了一组应该在这个网络中应用接收到一个分组的站点。多播地址的最高位必须是“1110”，范围从224.0.0.0到239.255.255.255。

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5). E类地址:为保留地址，最高位必须是“1111”

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18、IP地址与物理地址

　　物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，IP地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址，其中ARP协议用于IP地址与物理地址的对应。

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21、 常见状态码及原因短语

　　HTTP请求结构： 请求方式 + 请求URI + 协议及其版本
　　HTTP响应结构： 状态码 + 原因短语 + 协议及其版本

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• 1×× : 请求处理中，请求已被接受，正在处理

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• 2×× : 请求成功，请求被成功处理
  200 OK

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• 3×× : 重定向，要完成请求必须进行进一步处理
  301 : 永久性转移
  302 ：暂时性转移
  304 ： 已缓存

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• 4×× : 客户端错误，请求不合法
  400：Bad Request,请求有语法问题
  403：拒绝请求
  404：客户端所访问的页面不存在

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• 5×× : 服务器端错误，服务器不能处理合法请求
  500 ：服务器内部错误
  503 ： 服务不可用，稍等
  　　
  　　更多关于HTTP协议的介绍请见我的博文《 图解 HTTP：Web开发相关的一些核心基础概念》。
• 转：https://blog.youkuaiyun.com/justloveyou_/article/details/78303617

• 摘要：

  　　当今web程序的开发技术真是百家争鸣，ASP.NET，PHP，JSP，Perl，AJAX等。无论Web技术在未来如何发展，理解Web程序之间通信的基本协议相当重要，因为它让我们理解了Web应用程序的内部工作。本文将对HTTP协议进行详细的实例讲解，内容较多，希望大家耐心看，也希望对大家的开发工作或者测试工作有所帮助。最重要的是，本文通过使用Fiddler工具图文并茂地介绍了HTTP Request和HTTP Response，使得我们可以更好地理解HTTP协议。

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  版权声明：

  　　本文主要内容转载于博客园博主郑文亮《HTTP Request header》一文。

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  　　本文作者：书呆子Rico
  　　作者博客地址：http://blog.youkuaiyun.com/justloveyou_/

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  一. 什么是HTTP协议

  　　协议是指计算机通信网络中两台计算机之间进行通信所必须共同遵守的规定或规则。HTTP(超文本传输协议)是一种通信协议，它允许将超文本标记语言(HTML)文档从Web服务器传送到客户端的浏览器，目前我们使用的是HTTP/1.1 版本。

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  二. Web服务器，浏览器与代理服务器

  　　当我们打开浏览器，在地址栏中输入URL，然后我们就看到了网页，原理是怎样的呢？实际上我们输入URL后，我们的浏览器给Web服务器发送了一个Request，Web服务器接到Request后进行处理并生成相应的Response，然后发送给浏览器。浏览器解析Response中的HTML，这样我们就看到了网页，过程如下图所示：

  　　　　　　　　　　　　

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  　　我们的Request有可能是经过了代理服务器，最后才到达Web服务器的，其作用类似于WEB中的Filter或者Interceptor。具体而言，代理服务器是位于客户端和服务器端的HTTP代理，也就是说：客户端的所有请求都要先经过代理服务器，然后转发到相应的服务器，反之，服务器端的所有响应，也都会先经过代理服务器然后发送到客户端，如下图所示：

  　　　　　　　　　　　　

  　　代理服务器就是网络信息的中转站，一般包含如下几个功能：

• 提高访问速度， 大多数的代理服务器都有缓存功能；
• 突破限制， 也就是翻墙了；
• 隐藏身份；

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  三. URL详解

  　　 URL(Uniform Resource Locator) 地址用于描述一个网络上的资源，基本格式如下：

  schema://host[:port]/path/.../[?query-string][#anchor]

• 1

• scheme： 指定低层使用的协议，eg：http，https，ftp，…

• host： HTTP服务器的IP地址或者域名

• port#： HTTP服务器的默认端口是80，这种情况下端口号可以省略；如果使用了别的端口，必须指明，例如： http://www.cnblogs.com:8080/

• path：访问资源的路径

• query-string：发送给http服务器的数据

• #anchor： 锚

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  　　 URL 的一个例子：http://www.mywebsite.com/sj/test/test.aspx?name=sviergn&x=true#stuff，其中，Schema是http，host是www.mywebsite.com，path是/sj/test/test.aspx，Query String(查询参数)是name=sviergn&x=true，Anchor为stuff。

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  四. HTTP协议是无状态的

  　　 HTTP协议是无状态的，同一个客户端的这次请求和上次请求是没有对应关系，也就是说，对http服务器来说，它并不知道这两个请求来自同一个客户端。为了解决这个问题，Web程序引入了Cookie/Session机制来维护状态。

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  五. HTTP消息的结构

  1、Request消息的结构

  　　 先看Request消息的结构，Request消息分为3部分：第一部分叫Request line，第二部分叫Request header，第三部分是 Request body。header和body之间有个空行，结构如下图：

  　　　　　　　　　　　　　　　　　

  　　 第一行中的Method表示请求方法，比如”POST”，”GET”， Path-to-resoure 表示请求的资源的路径， Http/version-number 表示HTTP协议的版本号。当使用的是”GET”方法的时候，body是为空的，比如我们打开博客园首页的request如下：

  GET http://www.cnblogs.com/ HTTP/1.1
  Host: www.cnblogs.com

• 1
• 2

• 　　 抽象的东西，难以理解，老感觉是虚的， 所谓眼见为实，实际见到的东西，我们才能理解和记忆，所以我们今天用Fiddler，实际的看看Request和Response。下面我们打开Fiddler捕捉一个博客园登录的Request，然后分析下它的结构，在Inspectors tab下以Raw的方式可以看到完整的Request的消息，如下图：

  　　　　　　　　　　　　　　

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  2、Response消息的结构

  　　 我们再看Response消息的结构, 和Request消息的结构基本一样，同样也分为三部分：第一部分叫Response line，第二部分叫Response header，第三部分是Response body。header和body之间也有个空行，结构如下图：

  　　　　　　　　　　　　　　　　　

  　　 HTTP/version-number表示HTTP协议的版本号，status-code(状态码)与message(原因短语)请看下节[状态代码]的详细解释。我们用Fiddler捕捉一个博客园首页的Response然后分析下它的结构，在Inspectors tab下以Raw的方式可以看到完整的Response的消息，如下图

  　　　　　　　　　　　　　

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  六. GET与POST的区别

  　　 Http协议定义了很多与服务器交互的方法，最基本的有4种，分别是：GET、POST、PUT 和 DELETE。一个URL地址用于描述一个网络上的资源，而HTTP中的GET、POST、PUT 和 DELETE就对应着对这个资源的查，改，增，删4个操作，其中，我们最常见的就是GET和POST了。GET一般用于获取/查询资源信息，而POST一般用于更新资源信息。我们看看GET和POST的区别：

• GET提交的数据会放在URL之后，以?分割URL和传输数据，参数之间以&相连，如EditPosts.aspx?name=test1&id=123456，而POST方法是把提交的数据放在HTTP包的Body中；

• GET提交的数据大小有限制（因为浏览器对URL的长度有限制），而POST方法提交的数据没有限制；

• GET方式需要使用Request.QueryString来取得变量的值，而POST方式通过Request.Form来获取变量的值；

• GET方式提交数据会带来安全问题，比如一个登录页面，通过GET方式提交数据时，用户名和密码将出现在URL上，如果页面可以被缓存或者其他人可以访问这台机器，就可以从历史记录获得该用户的账号和密码。

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  七. 状态码与原因短语

  　　Response 消息中的第一行叫做状态行，由HTTP协议版本号、状态码和状态消息三部分组成。状态码用来告诉HTTP客户端HTTP服务器是否产生了预期的Response；HTTP/1.1中定义了5类状态码，状态码由三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别：

• 1XX 提示信息 - 表示请求已被成功接收，继续处理
• 2XX 成功 - 表示请求已被成功接收，理解，接受
• 3XX 重定向 - 要完成请求必须进行更进一步的处理
• 4XX 客户端错误 - 请求有语法错误或请求无法实现
• 5XX 服务器端错误 - 服务器未能实现合法的请求

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  1、200 OK

  　　200代表请求成功。最常见的就是成功响应状态码200了，这表明该请求被成功地完成，所请求的资源发送回客户端。如下图， 打开博客园首页：

  　　　　　　　　　　　　　

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  2、302 Found

  　　302代表重定向，新的URL会在response中的Location中返回，浏览器将会自动使用新的URL发出新的Request。例如在IE中输入：http://www.google.com，HTTP服务器会返回302，然后IE取到Response中Location header中的新URL，又重新发送了一个Request：

  　　　　　　　　　　　　　

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  3、304 Not Modified

  　　304代表上次的文档已经被缓存了，还可以继续使用，例如打开博客园首页，发现很多Response的status code 都是304：

  　　　　　　　　　　　　　

  Ps：　如果你不想使用本地缓存可以用Ctrl+F5 强制刷新页面

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  4、400 Bad Request 与 403 Forbidden

  　　400 Bad Request 客户端请求与语法错误，不能被服务器所理解

  　　403 Forbidden 服务器收到请求，但是拒绝提供服务

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  5、404 Not Found

  　　404表示请求资源不存在（比如，输错了URL）。比如，在IE中输入一个错误的URL，http://www.cnblogs.com/tesdf.aspx：

  　　　　　　　　　　　　　

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  6、500 Internal Server Error 与 503 Server Unavailable

  　　500 Internal Server Error 服务器发生了不可预期的错误

  　　503 Server Unavailable 服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常

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  八.HTTP Request Header

  　　使用Fiddler 能很方便的查看Request header, 点击Inspectors tab ->Request tab-> headers 如下图所示:

  　　　　　　　　　　　　　　　

  　　header内容有很多，比较难以记忆，我们也按照Fiddler那样把header进行分类，这样比较清晰也容易记忆。

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  1、Cache 头域

  1)、If-Modified-Since

  　　If-Modified-Since作用是把浏览器端缓存页面的最后修改时间发送到服务器去，服务器会把这个时间与服务器上实际文件的最后修改时间进行对比。如果时间一致，那么返回304，客户端就直接使用本地缓存文件。如果时间不一致，就会返回200和新的文件内容。客户端接到之后，会丢弃旧文件，把新文件缓存起来，并显示在浏览器中。例如：If-Modified-Since: Thu, 09 Feb 2012 09:07:57 GMT。实例如下图：

  　　　　　　　　　　　　　　

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  2)、If-None-Match

  　　If-None-Match和ETag一起工作，工作原理是在HTTP Response中添加ETag信息。当用户再次请求该资源时，将在HTTP Request中加入If-None-Match信息(ETag的值)。如果服务器验证资源的ETag没有改变（该资源没有更新），将返回一个304状态告诉客户端使用本地缓存文件。否则将返回200状态和新的资源和Etag。使用这样的机制将提高网站的性能。例如，If-None-Match: “03f2b33c0bfcc1:0”，实例如下图：

  　　　　　　　　　

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  3)、Pragma

  　　Pragma作用是防止页面被缓存， 在HTTP/1.1版本中，它和Cache-Control:no-cache作用一模一样。Pargma只有一个用法，例如： Pragma: no-cache。注意:，在HTTP/1.0版本中，只实现了Pragema:no-cache， 没有实现Cache-Control。

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  2、Cache-Control 头域

  　　Cache-Control是个非常重要的规则，用来指定Response-Request遵循的缓存机制。各个指令含义如下：

• Cache-Control:Public 可以被任何缓存所缓存
• Cache-Control:Private 内容只缓存到私有缓存中
• Cache-Control:no-cache 所有内容都不会被缓存

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  3、Client 头域

  1)、Accept

  　　Accept代表浏览器端可以接受的媒体类型，例如： Accept: text/html 代表浏览器可以接受服务器回发的类型为text/html，也就是我们常说的html文档。如果服务器无法返回text/html类型的数据，服务器应该返回一个406错误(non acceptable)。另外，通配符 * 代表任意类型，例如，Accept: / 代表浏览器可以处理所有类型，一般浏览器发给服务器都是发这个。

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  2)、Accept-Encoding

  　　Accept-Encoding用于浏览器申明自己接收的编码方法，通常指定压缩方法，是否支持压缩，支持什么压缩方法（gzip，deflate）等。注意，这不是指字符编码。例如， Accept-Encoding: gzip, deflate。

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  3)、Accept-Language

  　　Accept-Language用于浏览器申明自己接收的语言。特别地，语言跟字符集的区别：中文是语言，中文有多种字符集，比如big5，gb2312，gbk等。例如， Accept-Language: en-us。

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  4)、User-Agent

  　　User-Agent用于告诉HTTP服务器，客户端使用的操作系统和浏览器的名称和版本。我们上网登陆论坛的时候，往往会看到一些欢迎信息，其中列出了你的操作系统的名称和版本，你所使用的浏览器的名称和版本，这往往让很多人感到很神奇，实际上，服务器应用程序就是从User-Agent这个请求报头域中获取到这些信息User-Agent请求报头域允许客户端将它的操作系统、浏览器和其它属性告诉服务器。例如， User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 5.1; Trident/4.0; CIBA; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.4506.2152; .NET CLR 3.5.30729; .NET4.0C; InfoPath.2; .NET4.0E)

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  5)、Accept-Charset

  　　Accept-Charset用于浏览器申明自己接收的字符集，这就是本文前面介绍的各种字符集和字符编码，如gb2312、utf-8，通常我们说Charset包括了相应的字符编码方案。

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  4、Cookie/Login 头域

  　　Cookie是header最重要的一个，用于将cookie的值发送给HTTP服务器。

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  5、Entity头域 头域

  　　Content-Length用于说明发送给HTTP服务器数据的长度，例如， Content-Length: 38。

  　　Content-Type表示具体请求中的互联网媒体类型(MediaType，Internet Media Type，MIME类型)信息，例如：Content-Type: application/x-www-form-urlencoded。

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  6、Miscellaneous 头域

  　　Miscellaneous头域提供了Request的上下文信息的服务器，告诉服务器我是从哪个链接过来的，比如从我主页上链接到一个朋友那里，他的服务器就能够从HTTP Referer中统计出每天有多少用户点击我主页上的链接访问他的网站。例如，Referer:http://translate.google.cn/?hl=zh-cn&tab=wT。

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  7、Transport 头域

  　　Connection，例如，Connection:keep-alive表示当一个网页打开完成后，客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭，如果客户端再次访问这个服务器上的网页，会继续使用这一条已经建立的连接。再例如，Connection: close 代表一个Request完成后，客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接会关闭，当客户端再次发送Request，需要重新建立TCP连接。

  　　Host（发送请求时，该报头域是必需的）主要用于指定被请求资源的Internet主机和端口号，它通常从HTTP URL中提取出来的。例如:，我们在浏览器中输入：http://www.guet.edu.cn/index.html，则浏览器发送的请求消息中，就会包含Host请求报头域，如下：Host：http://www.guet.edu.cn。此处使用缺省端口号80，若指定了端口号，则变成：Host：指定端口号

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  九.HTTP Response Header

  　　同样使用Fiddler 查看Response header, 点击Inspectors tab ->Response tab-> headers 如下图所示。我们也按照Fiddler那样把header 进行分类，这样比较清晰也容易记忆。

  　　　　　　　　　　　　　　　　

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  1、Cache 头域

  1)、Date

  　　Date用于生成消息的具体时间和日期，例如，Date: Sat, 11 Feb 2012 11:35:14 GMT。

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  2)、Expires

  　　浏览器会在指定过期时间内使用本地缓存，例如，Expires: Tue, 08 Feb 2022 11:35:14 GMT。

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  2、Cookie/Login 头域

  1)、P3P

  　　P3P用于跨域设置Cookie, 这样可以解决iframe跨域访问cookie的问题。例如，P3P: CP=CURa ADMa DEVa PSAo PSDo OUR BUS UNI PUR INT DEM STA PRE COM NAV OTC NOI DSP COR。

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  2)、Set-Cookie

  　　Set-Cookie是非常重要的header域， 用于把cookie 发送到客户端浏览器， 每一个写入cookie都会生成一个Set-Cookie。例如，Set-Cookie: sc=4c31523a; path=/; domain=.acookie.taobao.com。

  　　　　　　　　　　　　　

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  3、Entity头域

  1)、ETag

  　　作用: 和If-None-Match 配合使用。 （实例请看上节中If-None-Match的实例）

  　　例如: ETag: “03f2b33c0bfcc1:0”

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  2)、Last-Modified:

  　　作用： 用于指示资源的最后修改日期和时间。（实例请看上节的If-Modified-Since的实例）

  　　例如: Last-Modified: Wed, 21 Dec 2011 09:09:10 GMT

  ---

  3)、Content-Type

  　　作用：WEB服务器告诉浏览器自己响应的对象的类型和字符集,

  　　例如:Content-Type: text/html; charset=utf-8, Content-Type:text/html;charset=GB2312

  ---

  4)、Content-Length

  　　作用：指明实体正文的长度，以字节方式存储的十进制数字来表示。在数据下行的过程中，Content-Length的方式要预先在服务器中缓存所有数据，然后所有数据再一股脑儿地发给客户端。

  　　例如: Content-Length: 19847

  ---

  5)、Content-Encoding

  　　作用：WEB服务器表明自己使用了什么压缩方法（gzip，deflate）压缩响应中的对象。

  　　例如：Content-Encoding：gzip

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  6)、Content-Language

  　　作用： WEB服务器告诉浏览器自己响应的对象的语言者

  　　例如： Content-Language:da

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  4、Miscellaneous 头域

  1)、Server:

  　　作用：指明HTTP服务器的软件信息

  　　例如:Server: Microsoft-IIS/7.5

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  2)、X-AspNet-Version:

  　　作用：如果网站是用ASP.NET开发的，这个header用来表示ASP.NET的版本

  　　例如: X-AspNet-Version: 4.0.30319

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  3)、X-Powered-By:

  　　作用：表示网站是用什么技术开发的

  　　例如： X-Powered-By: ASP.NET

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  5、Transport头域

  　　Connection

  　　例如：　Connection: keep-alive，当一个网页打开完成后，客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭，如果客户端再次访问这个服务器上的网页，会继续使用这一条已经建立的连接

  　　例如： Connection: close，代表一个Request完成后，客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接会关闭， 当客户端再次发送Request，需要重新建立TCP连接。

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  6、Location头域

  　　Location

  　　作用： 用于重定向一个新的位置, 包含新的URL地址

  　　实例请看304状态实例

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  八. HTTP协议是无状态的 和 Connection: keep-alive的区别

  　　无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力，服务器不知道客户端是什么状态。从另一方面讲，打开一个服务器上的网页和你之前打开这个服务器上的网页之间没有任何联系。

  　　HTTP是一个无状态的面向连接的协议，无状态不代表HTTP不能保持TCP连接，更不能代表HTTP使用的是UDP协议（无连接）。

  　　从HTTP/1.1起，默认都开启了Keep-Alive，保持连接特性，简单地说，当一个网页打开完成后，客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭，如果客户端再次访问这个服务器上的网页，会继续使用这一条已经建立的连接。

  　　Keep-Alive不会永久保持连接，它有一个保持时间，可以在不同的服务器软件（如Apache）中设定这个时间。

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  九. 更多

  　为了更好地了解计算机网络体系结构，笔者以两篇博客的篇幅来介绍这个计算机网络中最为重要的知识点，即：《计算机网络体系结构综述（上）》 和 《计算机网络体系结构综述（下）》。在《计算机网络体系结构综述（上）》，我们概述了计算机网络体系结构的提出动机，并结合日常生活中的邮政系统介绍了设计的理念，并给出了相关的基本概念和标准，并着重介绍了计算机网络体系结构的分层原理及协议的内涵。在此基础上，在《计算机网络体系结构综述（下）》一文，我们详尽地介绍了两种典型的计算机网络系统结构标准：OSI七层模型与TCP/IP四层模型。

• 转载于博客园博主郑文亮《HTTP Request header》一文。

• OSI，TCP/IP，五层协议的体系结构，以及各层协议

  OSI分层      （7层）：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

  TCP/IP分层（4层）：网络接口层、              网际层、运输层、                            应用层。

  五层协议     （5层）：物理层、数据链路层、网络层、运输层、                            应用层。

   

  每一层的协议如下：

  物理层：RJ45、CLOCK、IEEE802.3    （中继器，集线器，网关）

  数据链路：PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC  （网桥，交换机）

  网络层：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 （路由器）

  传输层：TCP、UDP、SPX

  会话层：NFS、SQL、NETBIOS、RPC

  表示层：JPEG、MPEG、ASII

  应用层：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS

   

  每一层的作用如下：

  物理层：通过媒介传输比特,确定机械及电气规范（比特Bit）

  数据链路层：将比特组装成帧和点到点的传递（帧Frame）

  网络层：负责数据包从源到宿的传递和网际互连（包PackeT）

  传输层：提供端到端的可靠报文传递和错误恢复（段Segment）

  会话层：建立、管理和终止会话（会话协议数据单元SPDU）

  表示层：对数据进行翻译、加密和压缩（表示协议数据单元PPDU）

  应用层：允许访问OSI环境的手段（应用协议数据单元APDU）

   

   IP地址的分类

  A类地址：以0开头，      第一个字节范围：0~127（1.0.0.0 - 126.255.255.255）；

  B类地址：以10开头，    第一个字节范围：128~191（128.0.0.0 - 191.255.255.255）；

  C类地址：以110开头，  第一个字节范围：192~223（192.0.0.0 - 223.255.255.255）；

  10.0.0.0—10.255.255.255， 172.16.0.0—172.31.255.255， 192.168.0.0—192.168.255.255。（Internet上保留地址用于内部）

  IP地址与子网掩码相与得到主机号

   

  ARP是地址解析协议，简单语言解释一下工作原理。

  1：首先，每个主机都会在自己的ARP缓冲区中建立一个ARP列表，以表示IP地址和MAC地址之间的对应关系。

  2：当源主机要发送数据时，首先检查ARP列表中是否有对应IP地址的目的主机的MAC地址，如果有，则直接发送数据，如果没有，就向本网段的所有主机发送ARP数据包，该数据包包括的内容有：源主机IP地址，源主机MAC地址，目的主机的IP地址。

  3：当本网络的所有主机收到该ARP数据包时，首先检查数据包中的IP地址是否是自己的IP地址，如果不是，则忽略该数据包，如果是，则首先从数据包中取出源主机的IP和MAC地址写入到ARP列表中，如果已经存在，则覆盖，然后将自己的MAC地址写入ARP响应包中，告诉源主机自己是它想要找的MAC地址。

  4：源主机收到ARP响应包后。将目的主机的IP和MAC地址写入ARP列表，并利用此信息发送数据。如果源主机一直没有收到ARP响应数据包，表示ARP查询失败。

  广播发送ARP请求，单播发送ARP响应。

   

  各种协议

  ICMP协议：因特网控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。

  TFTP协议：是TCP/IP协议族中的一个用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务。

  HTTP协议：超文本传输协议，是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。

  DHCP协议：动态主机配置协议，是一种让系统得以连接到网络上，并获取所需要的配置参数手段。

  NAT协议：网络地址转换属接入广域网(WAN)技术，是一种将私有（保留）地址转化为合法IP地址的转换技术，

  DHCP协议：一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作，用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。

   

  描述：RARP

  RARP是逆地址解析协议，作用是完成硬件地址到IP地址的映射，主要用于无盘工作站，因为给无盘工作站配置的IP地址不能保存。工作流程：在网络中配置一台RARP服务器，里面保存着IP地址和MAC地址的映射关系，当无盘工作站启动后，就封装一个RARP数据包，里面有其MAC地址，然后广播到网络上去，当服务器收到请求包后，就查找对应的MAC地址的IP地址装入响应报文中发回给请求者。因为需要广播请求报文，因此RARP只能用于具有广播能力的网络。

   

  TCP三次握手和四次挥手的全过程

  三次握手：

  第一次握手：客户端发送syn包(syn=x)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；

  第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=x+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=y），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；

  第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=y+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

  握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP 连接都将被一直保持下去。

  四次握手

  与建立连接的“三次握手”类似，断开一个TCP连接则需要“四次握手”。

  第一次挥手：主动关闭方发送一个FIN，用来关闭主动方到被动关闭方的数据传送，也就是主动关闭方告诉被动关闭方：我已经不 会再给你发数据了(当然，在fin包之前发送出去的数据，如果没有收到对应的ack确认报文，主动关闭方依然会重发这些数据)，但是，此时主动关闭方还可 以接受数据。

  第二次挥手：被动关闭方收到FIN包后，发送一个ACK给对方，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号）。
  第三次挥手：被动关闭方发送一个FIN，用来关闭被动关闭方到主动关闭方的数据传送，也就是告诉主动关闭方，我的数据也发送完了，不会再给你发数据了。
  第四次挥手：主动关闭方收到FIN后，发送一个ACK给被动关闭方，确认序号为收到序号+1，至此，完成四次挥手。

  

   

   在浏览器中输入www.baidu.com后执行的全部过程

    1、客户端浏览器通过DNS解析到www.baidu.com的IP地址220.181.27.48，通过这个IP地址找到客户端到服务器的路径。客户端浏览器发起一个HTTP会话到220.161.27.48，然后通过TCP进行封装数据包，输入到网络层。

    2、在客户端的传输层，把HTTP会话请求分成报文段，添加源和目的端口，如服务器使用80端口监听客户端的请求，客户端由系统随机选择一个端口如5000，与服务器进行交换，服务器把相应的请求返回给客户端的5000端口。然后使用IP层的IP地址查找目的端。

    3、客户端的网络层不用关系应用层或者传输层的东西，主要做的是通过查找路由表确定如何到达服务器，期间可能经过多个路由器，这些都是由路由器来完成的工作，我不作过多的描述，无非就是通过查找路由表决定通过那个路径到达服务器。

    4、客户端的链路层，包通过链路层发送到路由器，通过邻居协议查找给定IP地址的MAC地址，然后发送ARP请求查找目的地址，如果得到回应后就可以使用ARP的请求应答交换的IP数据包现在就可以传输了，然后发送IP数据包到达服务器的地址。

   

  TCP和UDP的区别？

  TCP提供面向连接的、可靠的数据流传输，而UDP提供的是非面向连接的、不可靠的数据流传输。

  TCP传输单位称为TCP报文段，UDP传输单位称为用户数据报。

  TCP注重数据安全性，UDP数据传输快，因为不需要连接等待，少了许多操作，但是其安全性却一般。

   

  TCP对应的协议和UDP对应的协议

  TCP对应的协议：

  （1） FTP：定义了文件传输协议，使用21端口。

  （2） Telnet：一种用于远程登陆的端口，使用23端口，用户可以以自己的身份远程连接到计算机上，可提供基于DOS模式下的通信服务。

  （3） SMTP：邮件传送协议，用于发送邮件。服务器开放的是25号端口。

  （4） POP3：它是和SMTP对应，POP3用于接收邮件。POP3协议所用的是110端口。

  （5）HTTP：是从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

  UDP对应的协议：

  （1） DNS：用于域名解析服务，将域名地址转换为IP地址。DNS用的是53号端口。

  （2） SNMP：简单网络管理协议，使用161号端口，是用来管理网络设备的。由于网络设备很多，无连接的服务就体现出其优势。

  （3） TFTP(Trival File Transfer Protocal)，简单文件传输协议，该协议在熟知端口69上使用UDP服务。

   

  DNS域名系统，简单描述其工作原理。

  当DNS客户机需要在程序中使用名称时，它会查询DNS服务器来解析该名称。客户机发送的每条查询信息包括三条信息：包括：指定的DNS域名，指定的查询类型，DNS域名的指定类别。基于UDP服务，端口53. 该应用一般不直接为用户使用，而是为其他应用服务，如HTTP，SMTP等在其中需要完成主机名到IP地址的转换。

   

  面向连接和非面向连接的服务的特点是什么？

  面向连接的服务，通信双方在进行通信之前，要先在双方建立起一个完整的可以彼此沟通的通道，在通信过程中，整个连接的情况一直可以被实时地监控和管理。

         非面向连接的服务，不需要预先建立一个联络两个通信节点的连接，需要通信的时候，发送节点就可以往网络上发送信息，让信息自主地在网络上去传，一般在传输的过程中不再加以监控。

   

  TCP的三次握手过程？为什么会采用三次握手，若采用二次握手可以吗？

  答：建立连接的过程是利用客户服务器模式，假设主机A为客户端，主机B为服务器端。

  （1）TCP的三次握手过程：主机A向B发送连接请求；主机B对收到的主机A的报文段进行确认；主机A再次对主机B的确认进行确认。

  （2）采用三次握手是为了防止失效的连接请求报文段突然又传送到主机B，因而产生错误。失效的连接请求报文段是指：主机A发出的连接请求没有收到主机B的确认，于是经过一段时间后，主机A又重新向主机B发送连接请求，且建立成功，顺序完成数据传输。考虑这样一种特殊情况，主机A第一次发送的连接请求并没有丢失，而是因为网络节点导致延迟达到主机B，主机B以为是主机A又发起的新连接，于是主机B同意连接，并向主机A发回确认，但是此时主机A根本不会理会，主机B就一直在等待主机A发送数据，导致主机B的资源浪费。

  （3）采用两次握手不行，原因就是上面说的实效的连接请求的特殊情况。

   

  端口及对应的服务？

  服务	端口号	服务	端口号
  FTP	21	SSH	22
  telnet	23	SMTP	25
  Domain(域名服务器)	53	HTTP	80
  POP3	110	NTP（网络时间协议）	123
  MySQL数据库服务	3306	Shell或 cmd	514
  POP-2	109	SQL Server	1433

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  IP数据包的格式

  IP数据报由首部 和数据 两部分组成。首部由固定部分和可选部分 组成。首部的固定部分有20字节。可选部分的长度变化范围为1——40字节。固定部分的字段：

  字段名	位数（bit）	字段名	位数
  版本	4  Ipv4	首部长度	4（表示的最大数为15个单位，一个单位表示4字节）
  服务类型	8  以前很少用	总长度	16 （首部和数据部分的总长度，因此数据报的最大长度为65535字节，即64KB，但是由于链路层的MAC都有一定的最大传输单元，因此IP数据报的长度一般都不会有理论上的那么大，如果超出了MAC的最大单元就会进行分片）
  标识	16 （相同的标识使得分片后的数据报片能正确的重装成原来的数据报）	标志	3 （最低位MF=1表示后面还有分片，MF=0表示这是若干个数据报片的最后一个中间位DF=0才允许分片）
  片偏移	片偏移指出较长的分组在分片后，某片在原分组中的相对位置，都是8字节的偏移位置	生存时间	数据报在网络中的生存时间，指最多经过路由器的跳数
  协议	8 （指出该数据报携带的数据是何种协议，以使得目的主机的IP层知道应将数据部分上交给哪个处理程序）如ICMP=1 IGMP=2 TCP=6 EGP=8 IGP=9 UDP=17 Ipv6=41 OSPF=89	首部校验和	这个部分只校验首部，不包括数据部分，计算方法：将首部划分为多个16位的部分，然后每个16位部分取反，然后计算和，再将和取反放到首部校验和。接收方收到后按同样的方法划分，取反，求和，在取反，如果结果为零，则接收，否则就丢弃
  源地址	32	目的地址	32

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  TCP数据报的格式？

   

  源端口								目的端口
  序号
  确认序号
  数据偏移	保留	URG	ACK	PSH	RST	SYN	FIN	窗口
  检验和								紧急指针
  选项和填充
  数据

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  一个TCP报文段分为首部和数据两部分。首部由固定部分和选项部分组成，固定部分是20字节。TCP首部的最大长度为60。首部固定部分字段：

  字段名	字节（Byte）	字段名	字节（Byte）
  源端口	2	目的端口	2
  序号	4	确认号	4，是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号
  数据偏移	4bit 指出TCP报文段的数据起始处距离TCP报文段的起始有多远	保留	6bit
  紧急比特URG		确认比特ACK	只有当ACK=1时，确认号字段才有效
  推送比特PSH		复位比特RST
  同步比特SYN		终止比特FIN
  窗口	2	检验和	2 （包括首部和数据两部分，同时还要加12字节的伪首部进行校验和计算）
  选项	长度可变（范围1——40）

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  TCP的12字节伪首部：

  源IP地址（4）

  目的IP地址（4）

  0 (1)

  6(1) 代表这是TCP，IP协议中提到过

  TCP长度（2）

   

   

   

  TCP数据报的格式？

  用户数据报UDP由首部和数据部分组成。首部只有8个字节，由4个字段组成，每个字段都是两个字节。

   

  字段名	字节	字段名	字节
  源端口	2	目的端口	2
  长度	2	检验和	2 （检验首部和数据，加12字节的伪首部）

   

   

   

   

   

   

  UDP的12字节伪首部：

  源IP地址（4）

  目的IP地址（4）

  0 (1)

  17(1) 代表这是UDP

  UDP长度（2）

   

   

   

  以太网MAC帧格式？

  前导码	前定界符	目的地址	源目的地址	长度字段	数据字段	校验字段
  7B	1B	6B	6B	2B	46-1500	4B

   

   

  了解交换机、路由器、网关的概念，并知道各自的用途

  1）交换机

  在计算机网络系统中，交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。交换机拥有一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背 部总线上，当控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部 交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。目的MAC若不存在，交换机才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部地址表 中。

  交换机工作于OSI参考模型的第二层，即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时，通过ARP协议学习它的MAC地址，保存成一张 ARP表。在今后的通讯中，发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口，而不是所有的端口。因此，交换机可用于划分数据链路层广播，即冲突域；但它不 能划分网络层广播，即广播域。

  交换机被广泛应用于二层网络交换，俗称“二层交换机”。

  交换机的种类有：二层交换机、三层交换机、四层交换机、七层交换机分别工作在OSI七层模型中的第二层、第三层、第四层盒第七层，并因此而得名。

  2）路由器

  路由器（Router）是一种计算机网络设备，提供了路由与转送两种重要机制，可以决定数据包从来源端到目的端所经过 的路由路径（host到host之间的传输路径），这个过程称为路由；将路由器输入端的数据包移送至适当的路由器输出端(在路由器内部进行)，这称为转 送。路由工作在OSI模型的第三层——即网络层，例如网际协议。

  路由器的一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路。 路由器与交换器的差别，路由器是属于OSI第三层的产品，交换器是OSI第二层的产品(这里特指二层交换机)。

  3）网关

  网关（Gateway），网关顾名思义就是连接两个网络的设备，区别于路由器（由于历史的原因，许多有关TCP/IP 的文献曾经把网络层使用的路由器（Router）称为网关，在今天很多局域网采用都是路由来接入网络，因此现在通常指的网关就是路由器的IP），经常在家 庭中或者小型企业网络中使用，用于连接局域网和Internet。 网关也经常指把一种协议转成另一种协议的设备，比如语音网关。

  在传统TCP/IP术语中，网络设备只分成两种，一种为网关（gateway），另一种为主机（host）。网关能在网络间转递数据包，但主机不能 转送数据包。在主机（又称终端系统，end system）中，数据包需经过TCP/IP四层协议处理，但是在网关（又称中介系 统，intermediate system）只需要到达网际层（Internet layer），决定路径之后就可以转送。在当时，网关 （gateway）与路由器（router）还没有区别。

  在现代网络术语中，网关（gateway）与路由器（router）的定义不同。网关（gateway）能在不同协议间移动数据，而路由器（router）是在不同网络间移动数据，相当于传统所说的IP网关（IP gateway）。

  网关是连接两个网络的设备，对于语音网关来说，他可以连接PSTN网络和以太网，这就相当于VOIP，把不同电话中的模拟信号通过网关而转换成数字信号，而且加入协议再去传输。在到了接收端的时候再通过网关还原成模拟的电话信号，最后才能在电话机上听到。

  对于以太网中的网关只能转发三层以上数据包，这一点和路由是一样的。而不同的是网关中并没有路由表，他只能按照预先设定的不同网段来进行转发。网关最重要的一点就是端口映射，子网内用户在外网看来只是外网的IP地址对应着不同的端口，这样看来就会保护子网内的用户。

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