前言

計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)是研發(fā)/運維工程師都需掌握的知識，但往往會被忽略。

今天，我將獻上一份詳細 & 清晰的計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)學習指南，涵蓋 TCP / UDP協(xié)議、Http協(xié)議、Socket等，希望你們會喜歡。

• 定義計算機網(wǎng)絡的各層 + 其協(xié)議的集合。

• 作用定義該計算機網(wǎng)絡的所能完成的功能。

計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)分為3種：OSI體系結(jié)構(gòu)、TCP / IP體系結(jié)構(gòu)、五層體系結(jié)構(gòu)。

• OSI 體系結(jié)構(gòu)：概念清楚 & 理念完整，但復雜 & 不實用；

• TCP / IP 體系結(jié)構(gòu)：含了一系列構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的網(wǎng)絡協(xié)議，是Internet的核心協(xié)議 & 被廣泛應用于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)；

• 五層體系結(jié)構(gòu)：融合了OSI 與 TCP / IP的體系結(jié)構(gòu)，目的是為了學習 & 講解計算機原理。

低三層為通信子網(wǎng)，負責數(shù)據(jù)傳輸；

高三層為資源子網(wǎng)，相當于計算機系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)處理；

傳輸層承上啟下。

• TCP / IP的體系結(jié)構(gòu)詳細介紹由于 TCP / IP體系結(jié)構(gòu)較為廣泛，故主要講解。

• OSI的體系結(jié)構(gòu)詳細介紹

Transmission Control Protocol，即傳輸控制協(xié)議

1. 屬于傳輸層通信協(xié)議

2. 基于TCP的應用層協(xié)議有HTTP、SMTP、FTP、Telnet 和 POP3。

關(guān)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(wǎng)絡：這是一份全面 & 詳細 的TCP協(xié)議攻略

User Datagram Protocol，即用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議

1. 屬于傳輸層通信協(xié)議

2. 基于UDP的應用層協(xié)議有 TFTP、SNMP 與 DNS

無連接的、不可靠的、面向報文、無擁塞控制，具體介紹如下：

• 優(yōu)點：速度快

• 缺點：消息易丟失（特別是 網(wǎng)絡較差時）

要求通信速度高

如：

域名轉(zhuǎn)換：DNS協(xié)議

文件傳輸：FTP協(xié)議

網(wǎng)絡管理：SNMP協(xié)議

遠程文件服務器：NFS協(xié)議

UDP的報文段共有2個字段：數(shù)據(jù)字段 & 首部字段下面主要介紹首部（8字節(jié)、4個字段）

• 簡介

即套接字，是應用層 與 TCP/IP 協(xié)議族通信的中間軟件抽象層，表現(xiàn)為一個封裝了 TCP / IP協(xié)議族 的編程接口（API）

1. Socket不是一種協(xié)議，而是一個編程調(diào)用接口（API），屬于傳輸層（主要解決數(shù)據(jù)如何在網(wǎng)絡中傳輸）

2. 即：通過Socket，我們才能在Andorid平臺上通過 TCP/IP協(xié)議進行開發(fā)

3. 對用戶來說，只需調(diào)用Socket去組織數(shù)據(jù)，以符合指定的協(xié)議，即可通信。

• 成對出現(xiàn)，一對套接字：

Socket ={(IP地址1:PORT端口號)，(IP地址2:PORT端口號)}

• 一個 Socket 實例 唯一代表一個主機上的一個應用程序的通信鏈路

打開一個網(wǎng)頁，整個過程會使用哪些協(xié)議

• 定義連接在Internet中的每一臺主機（或 路由器）的全球唯一的標識符

• 組成IP地址 = 32位 = 網(wǎng)絡號 + 主機號；即IP地址::={<網(wǎng)絡號>，<主機號>}

其中：

網(wǎng)絡號：標志主機（或路由器）所連接到的網(wǎng)絡。一個網(wǎng)絡號在整個因特網(wǎng)范圍內(nèi)必須是唯一的。主機號：標志該主機（或路由器）。一個主機號在它面前的網(wǎng)絡號所指明的網(wǎng)絡范圍必須是唯一的。

不同類型的IP地址，其主機號 & 網(wǎng)絡號所占字節(jié)數(shù)不同；故：一個IP地址在整個網(wǎng)絡范圍內(nèi)是唯一的。

• 分類傳統(tǒng)的IP地址是分類的地址，分為A，B，C，D，E五類

區(qū)別在于網(wǎng)絡號 & 主機號占的字節(jié)數(shù)不同

• 特別注意：在各類IP地址中，有一些IP地址用于特殊用途，不能用于做主機IP地址

• 定義Internet Control Message Protocol，即 網(wǎng)際控制報文協(xié)議

1. 屬于IP層協(xié)議

2. 注：ICMP報文不是高層協(xié)議，而是作為IP層數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)，加上數(shù)據(jù)報首部，組成IP數(shù)據(jù)報發(fā)出去

• 作用更有效地轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)包 & 提高交付成功的機會

同時允許主機 / 路由器報告差錯 & 異常情況

• 分類ICMP差錯報告報文 & ICMP詢問報文

• 主要應用PING（分組網(wǎng)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(fā)送一連串的IP數(shù)據(jù)報）

下面，將主要介紹Ping的過程。

• 定義Packet InterNet Groper，即分組網(wǎng)間探測

1. 是 ICMP報文的1個重要應用：使用了IPCM回送請求 & 回送回答報文

2. 是應用層直接使用網(wǎng)絡層ICMP的1個例子，無經(jīng)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(fā)送多個ICMP回送請求報文

2. 根據(jù) 目的主機返回的ICMP回送回答報文中的時間戳，從而計算出往返時間

3. 最終顯示的結(jié)果：發(fā)送到目的主機的IP地址、發(fā)送 & 收到 & 丟失的分組數(shù)、往返時間的最小、最大 & 平均值

• 過程

  假設(shè)有兩臺主機：

  （目的主機）PC1：IP = 192.168.1.1

  （源主機）PC2：IP = 192.168.1.2

• 簡介

• 區(qū)別 & 對比

• 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