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  • 一 OSI与TCP/IP各层的结构与功能,都有哪些协议五层协议的体系结构学习计算机网络时我们一般采用折中的办法,也就是中和 OSI 和 TCP/IP 的优点,采用一种只有五层协议的体系结构,这样既简洁又能将概念阐述清楚。...

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    相对与上一个版本的计算机网路面试知识总结,这个版本增加了 “TCP协议如何保证可靠传输”包括超时重传、停止等待协议、滑动窗口、流量控制、拥塞控制等内容并且对一些已有内容做了补充。

    一 OSI与TCP/IP各层的结构与功能,都有哪些协议

    五层协议的体系结构

    学习计算机网络时我们一般采用折中的办法,也就是中和 OSI 和 TCP/IP 的优点,采用一种只有五层协议的体系结构,这样既简洁又能将概念阐述清楚。

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    结合互联网的情况,自上而下地,非常简要的介绍一下各层的作用。

    1 应用层

    应用层(application-layer)的任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用进程(进程:主机中正在运行的程序)间的通信和交互的规则。对于不同的网络应用需要不同的应用层协议。在互联网中应用层协议很多,如域名系统DNS,支持万维网应用的 HTTP协议,支持电子邮件的 SMTP协议等等。我们把应用层交互的数据单元称为报文。

    域名系统

    域名系统(Domain Name System缩写 DNS,Domain Name被译为域名)是因特网的一项核心服务,它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,能够使人更方便的访问互联网,而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。(百度百科)例如:一个公司的 Web 网站可看作是它在网上的门户,而域名就相当于其门牌地址,通常域名都使用该公司的名称或简称。例如上面提到的微软公司的域名,类似的还有:IBM 公司的域名是 http://www.ibm.com、Oracle 公司的域名是 http://www.oracle.com、Cisco公司的域名是 http://www.cisco.com 等。

    HTTP协议

    超文本传输协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的 WWW(万维网) 文件都必须遵守这个标准。设计 HTTP 最初的目的是为了提供一种发布和接收 HTML 页面的方法。(百度百科)

    2 运输层

    运输层(transport layer)的主要任务就是负责向两台主机进程之间的通信提供通用的数据传输服务。应用进程利用该服务传送应用层报文。“通用的”是指并不针对某一个特定的网络应用,而是多种应用可以使用同一个运输层服务。由于一台主机可同时运行多个线程,因此运输层有复用和分用的功能。所谓复用就是指多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务,分用和复用相反,是运输层把收到的信息分别交付上面应用层中的相应进程。

    运输层主要使用以下两种协议

    1. 传输控制协议 TCP(Transmisson Control Protocol)--提供面向连接的,可靠的数据传输服务。
    2. 用户数据协议 UDP(User Datagram Protocol)--提供无连接的,尽最大努力的数据传输服务(不保证数据传输的可靠性)。

    UDP 的主要特点

    1. UDP 是无连接的;
    2. UDP 使用尽最大努力交付,即不保证可靠交付,因此主机不需要维持复杂的链接状态(这里面有许多参数);
    3. UDP 是面向报文的;
    4. UDP 没有拥塞控制,因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低(对实时应用很有用,如 直播,实时视频会议等);
    5. UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信;
    6. UDP 的首部开销小,只有8个字节,比TCP的20个字节的首部要短。

    TCP 的主要特点

    1. TCP 是面向连接的。(就好像打电话一样,通话前需要先拨号建立连接,通话结束后要挂机释放连接);
    2. 每一条 TCP 连接只能有两个端点,每一条TCP连接只能是点对点的(一对一);
    3. TCP 提供可靠交付的服务。通过TCP连接传送的数据,无差错、不丢失、不重复、并且按序到达;
    4. TCP 提供全双工通信。TCP 允许通信双方的应用进程在任何时候都能发送数据。TCP 连接的两端都设有发送缓存和接收缓存,用来临时存放双方通信的数据;
    5. 面向字节流。TCP 中的“流”(Stream)指的是流入进程或从进程流出的字节序列。“面向字节流”的含义是:虽然应用程序和 TCP 的交互是一次一个数据块(大小不等),但 TCP 把应用程序交下来的数据仅仅看成是一连串的无结构的字节流。

    3 网络层

    在 计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路,也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点, 确保数据及时传送。 在发送数据时,网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组和包进行传送。在 TCP/IP 体系结构中,由于网络层使用 IP 协议,因此分组也叫 IP 数据报 ,简称 数据报

    这里要注意:不要把运输层的“用户数据报 UDP ”和网络层的“ IP 数据报”弄混。另外,无论是哪一层的数据单元,都可笼统地用“分组”来表示。

    这里强调指出,网络层中的“网络”二字已经不是我们通常谈到的具体网络,而是指计算机网络体系结构模型中第三层的名称.

    互联网是由大量的异构(heterogeneous)网络通过路由器(router)相互连接起来的。互联网使用的网络层协议是无连接的网际协议(Intert Prococol)和许多路由选择协议,因此互联网的网络层也叫做网际层IP层

    4 数据链路层

    数据链路层(data link layer)通常简称为链路层。两台主机之间的数据传输,总是在一段一段的链路上传送的,这就需要使用专门的链路层的协议。 在两个相邻节点之间传送数据时,数据链路层将网络层交下来的 IP 数据报组装程帧,在两个相邻节点间的链路上传送帧。每一帧包括数据和必要的控制信息(如同步信息,地址信息,差错控制等)。

    在接收数据时,控制信息使接收端能够知道一个帧从哪个比特开始和到哪个比特结束。这样,数据链路层在收到一个帧后,就可从中提出数据部分,上交给网络层。 控制信息还使接收端能够检测到所收到的帧中有误差错。如果发现差错,数据链路层就简单地丢弃这个出了差错的帧,以避免继续在网络中传送下去白白浪费网络资源。如果需要改正数据在链路层传输时出现差错(这就是说,数据链路层不仅要检错,而且还要纠错),那么就要采用可靠性传输协议来纠正出现的差错。这种方法会使链路层的协议复杂些。

    5 物理层

    在物理层上所传送的数据单位是比特。 物理层(physical layer)的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送,尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。 使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化,对传送的比特流来说,这个电路好像是看不见的。

    在互联网使用的各种协中最重要和最著名的就是 TCP/IP 两个协议。现在人们经常提到的TCP/IP并不一定单指TCP和IP这两个具体的协议,而往往表示互联网所使用的整个TCP/IP协议族。

    总结一下

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  • TCP对应的应用层协议

    2021-04-10 11:37:19
    文章目录一、TCP对应的应用层协议二、FTP协议1、主动模式和被动模式2.查看ftp服务器上的文件3、下载文件4、上传文件5、 其他FTP命令三、SMTP协议(邮件传送协议)四、万维网和HTTP协议万维网超文本传输协议HTTPHTTP的...


    一、TCP对应的应用层协议

    FTP:文件传输协议,使用21端口(控制端口)
    SSH:安全外壳协议:专为远程登录会话和其他网络服务提供安全性的协议,22端口
    Telnet:远程登陆协议,23端口(可用于判断对方服务是否启动)
    SMTP:定义了简单邮件传送协议,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110端口。
    HTTP: 超文本传输协议

    二、FTP协议

    1、主动模式和被动模式

    1. 通信端口
      利用ftp传输过程中,主要使用到两个端口,一个是控制端口,一个是数据端口,控制端口一般为21,而数据端口不一定是20,这和FTP的应用模式有关,如果是主动模式,就是为20,如果为被动模式,由服务器端和客户端协商而定。

    主动模式:服务端主动给客户端传输文件。
    被动模式:服务端的文件被客户端取走

    2.查看ftp服务器上的文件

    dir:显示服务器目录和文件列表
    ls:显示服务器目录和文件列表
    cd:进入服务器指定的目录
    lcd:进入本地客户端指定的目录。

    3、下载文件

    ftp的传输模式分为ASCII码方式和二进制方式两种,二进制方式可以传输任何文件,包括压缩包、可执行程序、图片、视频、音频等,而ASCII码方式只能传输.txt、.htm等ascii码文件。在实际开发中,不管什么文件,都用二进制方式传输文件。
    1、type:查看当前的传输方式

    2、ascii:设定传输方式为ASCII码方式

    3、binary:设定传输方式为二进制方式

    4、get/recv:下载单个文件get filename [newname](filename为下载的ftp服务器上的文件名,newname为保存在本都计算机上时使用的名字,如果不指定newname,文件将以原名保存。
    get/recv命令下载的文件将保存在本地计算机的工作目录下。该目录是启动ftp客户端时的工作目录目录。如果想修改本地计算机的工作目录,可以使用 lcd 命令。比如:lcd /tmp 表示将工作目录设定/tmp/目录。

    5、mget:下载多个文件mget filename [filename …](mget命令支持通配符“*”和“?”,比如:mget *.jpg 表示下载ftp服务器当前目录下的所有扩展名为jpg的文件。)

    6、prompt:关闭/打开互交提示。

    4、上传文件

    put/send:上传单个文件put filename [newname]
    filename为上传的本地文件名,newname为上传至ftp服务器上时使用的名字,如果不指定newname,文件将以原名上传。

    mput:上传多个文件mput filename [filename …]
    mput命令支持通配符“*”和“?”,比如:mput *.jpg 表示上传客户端服务器当前目录下的所有扩展名为jpg的文件。

    prompt:关闭/打开互交提示。

    5、 其他FTP命令

    pwd:查看ftp服务器上的当前工作目录

    rename filename newfilename:重命名ftp服务器上的文件

    delete filename:删除ftp服务器上一个文件。

    mdelete [remote-files] :删除多个文件。

    mkdir pathname:在服务器上创建目录。

    rmdir pathname:删除服务器上的目录。

    passive:主动模式与被动模式切换。

    nlist:列出服务器目录中的文件名,如:nlist /home/wucz /tmp/tmp.list,表示把服务器上/home/wucz目录下的文件列出来,结果输出到本地的/tmp/tmp.list文件中。
    help [cmd]:显示ftp命令的帮助信息,cmd是命令名,如果不带参数,则显示所有ftp命令。

    三、SMTP协议(邮件传送协议)

    在这里插入图片描述

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    SMTP规定了在两个相互通信的SMTP进程之间应如何交换信息
    负责发送邮件的的SMTP进程就是SMTP客户,负责接收邮件的进程就是SMTP服务器
    SMTP规定了14条命令和21种应答信息,
    在这里插入图片描述
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    网际报文存取协议IMAP
    IMAP协议比POP协议复杂。当用户Pc上的IMAP客户程序打开IMAP服务器的邮箱时,用户可以看到邮箱的首部,若用户需要打开某个邮件,该邮件才上传到用户的计算机上。
    IMAP可以让用户在不同的地方使用不同的计算机随时上网阅读处理邮件,还允许只读取邮件中的某一个部分(先看正文,有WiFi的时候再下载附件)。

    在这里插入图片描述

    四、万维网和HTTP协议

    万维网

    万维网 (World Wide Web)是一个大规模的、联机式的信息储藏所/资料空间,是无数个网络站点和网页的集合。
    统一资源定位符URL 唯一标识 ->资源(文字、视频、音频…)
    URL一般形式:
    <协议>:/<主机>:<端口>/<路径>http://www.pku.edu.cn
    http 域名
    ftp IP地址
    用户通过点击超链接(http://www.baidu.com)获取资源,这些资源通过超文本传输协议(HTTP)传送给使用者。
    万维网以客户/服务器方式工作,用户使用的浏览器就是万维网客户程序,万维网文档所驻留的主机运行服务器程序。万维网使用超文本标记语言HTML)使得万维网页面设计者可以很方便地从一个界面的链接转到另一个界面,并能
    够在自己的屏幕上显示出来。

    超文本传输协议HTTP

    HTTP协议定义了浏览器(万维网客户进程)怎样向万维网服务器请求万维网文档,以及服务器怎样把文档传送给浏览器。
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    HTTP的缺点有哪些?

    使用明文进行通信,内容可能会被窃听;
    不验证通信方的身份,通信方的身份有可能遭遇伪装;
    无法证明报文的完整性,报文有可能遭篡改。

    Cookie是什么?

    HTTP协议是无状态的,主要是为了让HTTP协议尽可能简单,使得它能够处理大量事务,HTTP/1.1引入Cookie来保存状态信息。
    Cookie是服务器发送到用户浏览器并保存在本地的一小块数据,它会在浏览器之后向同一服务器再次发起请求时被携带上,用于告知服务端两个请求是否来自同一浏览器。由于之后每次请求都会需要携带Cookie数据,因此会带来额外的性能开销(尤其是在移动环境下)。
    Cookie曾一度用于客户端数据的存储,因为当时并没有其它合适的存储办法而作为唯一的存储手段,但现在随着现代浏览器开始支持各种各样的存储方式,Cookie渐渐被淘汰。
    新的浏览器API已经允许开发者直接将数据存储到本地,如使用Web storage API(本地存储和会话存储)或IndexedDB。
    cookie的出现是因为HTTP是无状态的一种协议,换句话说,服务器记不住你,可能你每刷新一次网页,就要重新输入一次账号密码进行登录。这显然是让人无法接受的,cookie的作用就好比服务器给你贴个标签,然后你每次向服务器再发请求时,服务器就能够cookie认出你。
    抽象地概括一下:一个cookie可以认为是一个「变量」,形如name=value,存储在浏览器;一个session可以理解为一种数据结构,多数情况是「映射」(键值对),存储在服务器上。

    Cookie有什么用途?

    1、会话状态管理(如用户登录状态、购物车、游戏分数或其它需要记录的信息)
    2、个性化设置(如用户自定义设置、主题等)
    3、浏览器行为跟踪(如跟踪分析用户行为等)

    Session

    除了可以将用户信息通过Cookie存储在用户浏览器中,也可以利用Session存储在服务器端,存储在服务器端的信息更加安全。
    Session可以存储在服务器上的文件、数据库或者内存中。也可以将Session存储在Redis这种内存型数据库中,效率会更高。
    使用Session维护用户登录状态的过程如下:
    用户进行登录时,用户提交包含用户名和密码的表单,放入HTTP请求报文中;
    服务器验证该用户名和密码,如果正确则把用户信息存储到Redis中,它在Redis中的Key称为Session ID;
    服务器返回的响应报文的Set-Cookie首部字段包含了这个Session ID,客户端收到响应报文之后将该Cookie值存入浏览器中;
    客户端之后对同一个服务器进行请求时会包含该Cookie值,服务器收到之后提取Session ID,从Redis中取出用户信息,继续之前的业务操作。
    注意:Session ID的安全性问题,不能让它被恶意攻击者轻易获取,那么就不能产生一个容易被猜到的Session ID值。此外,还需要经常重新生成Session ID。在对安全性要求极高的场景下,例如转账等操作,除了使用Session管理用户状态之外,还需要对用户进行重新验证,比如重新输入密码,或者使用短信验证码等方式。

    Session的工作原理是什么?

    session的工作原理是客户端登录完成之后,服务器会创建对应的session,session创建完之后,会把session的id发送给客户端,客户端再存储到浏览器中。这样客户端每次访问服务器时,都会带着sessionid,服务器拿到sessionid之后,在内存找到与之对应的session这样就可以正常工作了。

    Cookie与Session的对比

    HTTP作为无状态协议,必然需要在某种方式保持连接状态。这里简要介绍一下Cookie和Session。
    Cookie
    Cookie是客户端保持状态的方法。
    Cookie简单的理解就是存储由服务器发至客户端并由客户端保存的一段字符串。为了保持会话,服务器可以在响应客户端请求时将Cookie字符串放在Set-Cookie下,客户机收到Cookie之后保存这段字符串,之后再请求时候带上Cookie就可以被识别。
    除了上面提到的这些,Cookie在客户端的保存形式可以有两种,一种是会话Cookie一种是持久Cookie,会话Cookie就是将服务器返回的Cookie字符串保持在内存中,关闭浏览器之后自动销毁,持久Cookie则是存储在客户端磁盘上,其有效时间在服务器响应头中被指定,在有效期内,客户端再次请求服务器时都可以直接从本地取出。需要说明的是,存储在磁盘中的Cookie是可以被多个浏览器代理所共享的。
    Session
    Session是服务器保持状态的方法。
    首先需要明确的是,Session保存在服务器上,可以保存在数据库、文件或内存中,每个用户有独立的Session用户在客户端上记录用户的操作。我们可以理解为每个用户有一个独一无二的Session ID作为Session文件的Hash键,通过这个值可以锁定具体的Session结构的数据,这个Session结构中存储了用户操作行为。

    在这里插入图片描述
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    在这里插入图片描述请求报文:请求行;请求头;请求体
    响应报文:状态行,响应头,响应体

    HTTP长连接和短连接的区别
    在HTTP/1.0中默认使用短连接。也就是说,客户端和服务器每进行一次HTTP操作,就建立一次连接,任务结束就中断连接。
    而从HTTP/1.1起,默认使用长连接,用以保持连接特性。

    完整的HTTP请求过程包括哪些内容?

    域名解析–>发起TCP的3次握手–>建立TCP连接后发起http请求–>服务器响应http请求,浏览器得到html代码-->浏览器解析html代码,并请求html代码中的资源(如js、css、图片等)–>浏览器对页面进行渲染呈现给用户

    HTTPS

    HTTPS是什么?

    HTTPS并不是新协议,而是让HTTP先和SSL(Secure Sockets Layer)通信,再由SSL和TCP通信,也就是说HTTPS使用了隧道进行通信。通过使用SSL,HTTPS具有了加密(防窃听)、认证(防伪装)和完整性保护(防篡改)。

    https实现原理

    HTTPS在内容传输的加密上是对称加密(1、非对称加密的加解密效率是非常低2、在HTTPS的场景中只有服务端保存了私钥,一对公私钥只能实现单向的加解密,)
    证书验证阶段非对称加密。
    在这里插入图片描述

    HTTPS和HTTP的区别

    1、HTTP协议传输的数据都是未加密的,也就是明文的,因此使用HTTP协议传输隐私信息非常不安全,HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,要比http协议安全。
    2、https协议需要到ca申请证书,一般免费证书较少,因而需要一定费用。
    3、http和https使用的是完全不同的连接方式,用的端口也不一样,前者是80,后者是443。

    什么是SSL/TLS?
    SSL代表安全套接字层。它是一种用于加密和验证应用程序(如浏览器)和Web服务器之间发送的数据的协议。身份验证,加密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。
    SSL/TLS协议作用:认证用户和服务,加密数据,维护数据的完整性的应用层协议加密和解密需要两个不同的密钥,故被称为非对称加密;加密和解密都使用同一个密钥的
    对称加密:优点在于加密、解密效率通常比较高,HTTPS是基于非对称加密的,公钥是公开的

    总结

    提示:这里对文章进行总结:
    例如:以上就是今天要讲的内容,本文仅仅简单介绍了pandas的使用,而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。

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  • tcp/ip协议包括哪些主要协议

    万次阅读 2018-06-09 13:34:38
    应用层:http dns telnet ftp TFTP 。。。。传输层:tcp udp网络层:ip ICMP ARP rarp 数据链路层:ethnet ethnet2 802.3 ppp fr x.25 hdlc 物理层:比特流tcp/ip 是一种网络分层模型 将网络分成5层 每层...
    应用层:http   dns  telnet   ftp  TFTP   。。。。
    传输层:tcp udp
    网络层:ip ICMP ARP rarp
    数据链路层:ethnet ethnet2 802.3 ppp fr x.25 hdlc
    物理层:比特流
    tcp/ip 是一种网络分层模型 将网络分成5层 每层一些经典协议我写到上面了
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  • 在互联网中实际使用的是TCP/IP参考模型。实际存在的协议主要包括在:物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。各协议也分别对应这5个层次而已。
  • 网络层协议:包括:IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP协议。 传输层协议:TCP协议、UDP协议。 应用层协议:FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS 数据链路层:ppp点对点协议

    网络层协议:包括:IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP协议。
    传输层协议:TCP协议、UDP协议。
    应用层协议:FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS
    数据链路层:ppp点对点协议
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