全網 最全計算機網絡基礎總結攻略

寫文章

如果本文對你有幫助，歡迎關注、點贊、收藏、轉發給朋友，讓我有持續創作的動力

前言

• 計算機網絡基礎 該是程式猿需掌握的知識，也是面試過程中常常考察的内容，但往往會被忽略
• 今天，我将獻上一份詳細 & 清晰的計算機網絡基礎 學習指南，涵蓋 TCP / UDP協定、Http協定、Socket等，希望你們會喜歡。

目錄

1. 計算機網絡體系結構

1.1 簡介

• 定義 計算機網絡的各層 + 其協定的集合
• 作用 定義該計算機網絡的所能完成的功能

1.2 結構介紹

• 計算機網絡體系結構分為3種：OSI體系結構、TCP / IP體系結構、五層體系結構
• OSI體系結構：概念清楚 & 理念完整，但複雜 & 不實用
• TCP / IP體系結構：含了一系列構成網際網路基礎的網絡協定，是Internet的核心協定 & 被廣泛應用于區域網路 和 廣域網
• 五層體系結構：融合了OSI 與 TCP / IP的體系結構，目的是為了學習 & 講解計算機原理

第三層為通信子網，負責資料傳輸 高三層為資源子網，相當于計算機系統，完成資料處理； 傳輸層承上啟下

• TCP / IP的體系結構詳細介紹 由于 TCP / IP體系結構較為廣泛，故主要講解

• OSI的體系結構詳細介紹

2. TCP協定

Transmission Control Protocol，即 傳輸控制協定

1. 屬于 傳輸層通信協定
2. 基于TCP的應用層協定有HTTP、SMTP、FTP、Telnet 和 POP3

關于TCP的其他知識：如三次握手、四次揮手、無差錯控制原理等，具體請看文章：計算機網絡：這是一份全面 & 詳細 的TCP協定攻略

3. UDP協定

3.1 定義

User Datagram Protocol，即 使用者資料報協定

1. 屬于 傳輸層通信協定
2. 基于UDP的應用層協定有 TFTP、SNMP 與 DNS

3.2 特點

無連接配接的、不可靠的、面向封包、無擁塞控制，具體介紹如下：

3.3 優缺點

• 優點：速度快
• 缺點：消息易丢失（特别是 網絡較差時）

3.4 應用場景（對應應用層協定）

要求通信速度高

如： 域名轉換：DNS協定 檔案傳輸：FTP協定 網絡管理：SNMP協定 遠端檔案伺服器：NFS協定

3.5 封包段格式

• UDP的封包段共有2個字段：資料字段 & 首部字段
• 下面主要介紹首部（8位元組、4個字段）

3.6 TCP、UDP協定的差別

4. HTTP協定

• 簡介

• 關于其工作方式、封包段等知識，請看文章：這是一份全面& 詳細 HTTP知識講解

5. Socket

5.1 簡介

• 即套接字，是應用層 與TCP/IP協定族通信的中間軟體抽象層，表現為一個封裝了 TCP / IP協定族 的程式設計接口（API）

1. Socket不是一種協定，而是一個程式設計調用接口（API），屬于傳輸層（主要解決資料如何在網絡中傳輸）
2. 即：通過Socket，我們才能在Andorid平台上通過 TCP/IP協定進行開發
3. 對使用者來說，隻需調用Socket去組織資料，以符合指定的協定，即可通信

• 成對出現，一對套接字：

Socket ={(IP位址1:PORT端口号)，(IP位址2:PORT端口号)}

複制代碼

• 一個 Socket 執行個體 唯一代表一個主機上的一個應用程式的通信鍊路

5.2 其他知識

關于Socket的原理、機制過程 & 使用方式，具體請看文章：Android：這是一份很詳細的Socket使用攻略

6. 其他知識

6.1 在浏覽器中輸入url位址 ->> 顯示首頁的過程

打開一個網頁，整個過程會使用哪些協定

6.2 IP位址（IPv4位址）

• 定義 連接配接在Internet中的每一台主機（或 路由器）的全球唯一的辨別符
• 組成 IP位址 = 32位 = 網絡号 + 主機号；即IP位址::={<網絡号>，<主機号>}

其中：

1. 網絡号：标志主機（或路由器）所連接配接到的網絡。一個網絡号在整個網際網路範圍内必須是唯一的。
2. 主機号：标志該主機（或路由器）。一個主機号在它面前的網絡号所指明的網絡範圍必須是唯一的。

不同類型的IP位址，其主機号 & 網絡号所占位元組數不同；故：一個IP位址在整個網絡範圍内是唯一的

• 分類 傳統的IP位址是分類的位址，分為A，B，C，D，E五類

差別在于網絡号 & 主機号占的位元組數不同

• 特别注意：在各類IP位址中，有一些IP位址用于特殊用途，不能用于做主機IP位址

6.3 ICMP協定

• 定義 Internet Control Message Protocol，即 網際控制封包協定

1. 屬于IP層協定
2. 注：ICMP封包不是高層協定，而是作為IP層資料報的資料，加上資料報首部，組成IP資料報發出去

• 作用 更有效地轉發IP資料包 & 提高傳遞成功的機會

同時允許主機 / 路由器報告差錯 & 異常情況

• 分類 ICMP差錯報告封包 & ICMP詢問封包
• 主要應用 PING（分組網間探測）、Traceroute（跟蹤1個分組從源點到終點的路徑，原理 = 從源主機向目的主機發送一連串的IP資料報）

下面，将主要介紹Ping的過程

6.4 Ping的過程

• 定義 Packet InterNet Groper，即分組網間探測

1. 是 ICMP封包的1個重要應用：使用了IPCM回送請求 & 回送回答封包
2. 是應用層直接使用網絡層ICMP的1個例子，無經過傳輸層的TCP、UDP

• 作用 測試2個主機的連通性
• 原理

1. 向目的主機發送多個ICMP回送請求封包
2. 根據 目的主機傳回的ICMP回送回答封包中的時間戳，進而計算出往返時間
3. 最終顯示的結果：發送到目的主機的IP位址、發送 & 收到 & 丢失的分組數、往返時間的最小、最大 & 平均值

• 過程 假設有兩台主機： （目的主機）PC1：IP = 192.168.1.1 （源主機）PC2：IP = 192.168.1.2

6.5 路由器與交換機的差別

6.6 Cookie 與 Session

• 簡介

• 差別 & 對比

6.7 Cookie 與 Token

• 簡介

• 基于Cookie的身份驗證 & 驗證流程

• 基于Token的身份驗證 & 驗證流程