写在前面
对于计网的重点，我们进行相应的整理。其实计网的准备相对于 java 还是内容比较少的，简单得多。
部分内容参考博文计网读书笔记。这个笔记写的太详细了，没有必要。我们只需要掌握一些重要的点即可。
第1章 计算机网络和因特网
这一章只需要注意一下分层体系结构。TCP-IP 4层模型 和 OSI 7层模型。
参见我关于 TCP协议的笔记
第2章 应用层
2.2 WEB 和 HTTP
2.2.1 HTTP概述
- HTTP名为超文本传输协议， 规定了客户端和服务器之间进行报文交换的方法。
- HTTP 用 TCP 作为他的传输层协议。HTTP 客户首先发起一个与服务器的 TCP 连接。
- 服务器响应的时候，不存储客户端的状态信息，因此 HTTP 也被称为 无状态协议。
2.2.2 持续连接和非持续连接
- 由服务器端决定，TCP协议的请求，是采用一个 TCP连接完成，还是独立TCP连接完成。前者叫持续连接，后者叫非持续连接。
- HTTP 协议，二者都可。默认情况下使用持续连接
- 非持续连接HTTP：每个TCP连接 只传送一个请求报文和相应报文。
这里书上提到了一个概念，RTT（Round-Trip Time），报文从 C->S->C 的时间。由于有三次握手的存在，前两次握手已经用了 2个 RTT，所以真正的响应时间应该是 2RTT + 传输HTML对象
- 持续连接 HTTP：持续连接可以提高传输效率。
上面说过，每个对象都要握手，经过2个RTT 才可以传输。而持续连接，则是用系统资源来换取效率。
2.2.3 HTTP报文格式：请求报文 和 响应报文
- 请求报文的格式：
- 请求行：方法字段、URL字段、HTTP版本
- 请求头（首部行）：服务器要使用的附加信息。
- 空行：请求头后面必有空行
-
请求数据：请求数据的主题。
Get方法是没有的，放在了 URL的参数中，POST 方法放在表单中。
- 响应报文的格式：
- 状态行：HTTP版本、状态
- 响应头（首部行）：发送日期，服务器相关信息等
- 空行：
- 响应正文：响应的数据正文
常见状态码：
301：请求的对象被转移了，重定向的 URL在响应报文中
400：非法请求，丢弃
404：
505：服务器不支持请求报文使用的 http 版本
HTTP1.0 、HTTP1.1、HTTP2.0 之间的比较：
1. HTTP/1.0
HTTP/1.0支持：GET、POST、HEAD三种请求方法。
- 无状态
- 非持续连接
- 串行发送：前一个请求的响应到达，后一个请求才可以发送
2. HTTP/1.1
HTTP/1.1是当前正在广泛使用的版本。HTTP/1.1新增了：OPTIONS、PUT、DELETE、TRACE、CONNECT五种HTTP请求方法。
- 持续性连接（持久连接）
- 请求管道化（由于TCP长连接的存在，所以可以管道化）
- 增加缓存处理
- 支持断点传输、增加Host字段
最重要的是 长连接
3. HTTP/2.0
-
二进制分帧
将 HTTP1.X 的 header & body 用 frame 重新封装了 -
多路复用（并行传输）
HTTP2.0 通信在一个TCP上建立任意数量的双向数据流。
每个HTTP请求是一个数据流，每个消息分为多个帧，在帧中记录着数据流 id，因此不同的帧可以实现混合并行传输，接收后根据 stream id 对应到 不同的 HTTP 请求中，从而实现并行传输。 -
头部压缩
使用编码压缩算法来减小 header 的大小 -
服务器推送
服务器可以做额外相应，向客户端推送资源
重点是可以并行传输。
2.2.4 用户与服务器的交互：Cookie
之前说过，HTTP是无状态协议。但是 Web 站点为了 识别用户身份 ，使用了 Cookie 技术。
Cookie 技术包含4个组件：
- HTTP 请求报文里增加一个关于 Cookie 的首部行
- HTTP 响应报文里增加一个关于 Cookie 的首部行
- 客户端系统 保留一个 Cookie 文件，由浏览器保存维护
- Web站点建立 Cookie 和 用户身份的关联
很好理解，自然是请求报文和相应报文都携带 Cookie，客户端和服务器端都存有 Cookie 文件。即 本地保存，访问携带。
Cookie 和 Session 的区别
详细讲解
简单来说，二者都是为了Web站点 识别用户身份，session 译为 会话，就是保存每一次客户端和服务器端会话中的 用户信息和用户操作，是有时间限制的。
Session 会在服务器端有一个 类似 HashTable 的数据来存放用户数据，浏览器第一次请求，生成一个 HashTable 和对应 SessionID标识这个 HashTable。这个 Session ID 一般在 30分钟后会自动销毁。
区别：
- Cookie 在客户端，会被篡改，不安全。Session 在服务器端
- Cookie 只能存 String 类型对象，且容量小。 Session 可以存 java 对象，容量大。
2.3 文件传输协议FTP
- 建立过程：首先，用户提供远程主机的主机名，使得 FTP客户端建立一个到远程主机的 TCP 连接。然后，用户提供用户名和密码，作为FTP命令的一部分在TCP连接上传输。一旦被服务器授权，用户就可以和服务器进行文件传输。
- HTTP 和 FTP 区别：FTP 用两个并行的 TCP 连接进行传输，一个 TCP控制连接，传输FTP命令；一个 TCP数据连接，传输文件数据。
需要注意：控制连接一直存在，数据连接在每次传输不同文件，都会重建。
2.5 DNS：因特网的目录服务
DNS（Domain Name System）就是解决 主机地址和IP 地址 的转换问题。
DNS 采用的是 UDP
具体解析，看我之前的笔记
第3章 传输层
3.3 无连接运输 UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）
上面说过，DNS 就采用的是 UDP。
UDP 的特点：
-
面向无连接
并不会像TCP通过三次握手建立连接，想要发送数据就发送。而且对于应用层数据不会进行拆分和拼接操作，直接加一个UDP头作为标识，就传递给网络层了。 - 支持单播、多播、广播
-
面向报文
如上面所说，UDP不对报文做任何操作，由应用层指定合适的报文大小 -
不可靠
没有拥塞控制和流量控制，以恒定速率来发，所以会丢包。 -
头部更小
UDP报文段的头部比TCP要小的多（8和20 B），所以 UDP 传输效率更高，适合实时性好的场景。
3.3.1 UDP报文结构
UDP 头部8个字节，分4个字段，每个字段2个字节，分别是：源端口号、目的端口号、长度、校验和。
3.5 面向连接的传输：TCP
TCP 连接的特点：
-
面向连接
三次握手建立连接。 - 仅支持单播
-
可靠传输
TCP 通过重传机制，来保证可靠传输 -
面向字节流
TCP 不像 UDP 按照独立报文传输，而是在不保留报文边界情况下以字节流方式进行传输。 -
提供拥塞控制
网络状况不好的时候，TCP能够减小向网络层注入数据的速率和数量，缓解拥塞。 -
全双工通信
TCP 允许双方在任何时候都能发送数据，因为TCP两端都设有缓存。
3.5.2 TCP报文结构
可以看出，相比于 UDP，TCP报文结构就复杂多了。
- 源端口和目的端口
- 序号
- 确认号
- 首部长度
- 选项字段
- 标记字段
这一部分先不用记。
3.5.4 可靠数据传输（即 TCP 的差错控制）
IP 协议提欧的是尽力而为的服务：不保证不丢失、按时到达、没有损坏。TCP协议在 IP 协议之上，提供可靠数据传输。
TCP 使用 超时重传和冗余确认 技术来处理超时、丢失等情况。
使用确认号、序号 保证按序到达
使用 校验和 检验传输中是否发生了错误
TCP 发送方有 3个与发送和重传有关的事件：
- 从上层应用程序接收数据并打包给IP层
- 启动定时器
- 收到 ACK
1. 超时时间加倍
超时发生后，会重传 最小序列号还未被确认的报文段，但是定时器时间会加倍。
2. 快速重传
滑动窗口 & 快速重传机制
这里就是有一个 3次冗余 ACK的概念。
3. GBN 还是 选择重传
就是说这里的 TCP 都采用的是 累积确认 机制，就是说会返回最后一个正确到达分组的ack。超时之后，GBN 会重传所有等待的分组，SR 则只是传丢失的，跟缓存一起用。
这个第3点很奇怪。先不用管了。
3.5.5 TCP流量控制
一般来说，我们都希望发送的速率快一点，但是如果发的过快，接收方来不及接受，这个时候，数据肯定会丢失。无法满足 TCP 的可靠传输的需求。
所以实际上，流量控制是速度匹配的服务。就是让发送方不要发送的太快，接收端来不及接受（缓存）。
用滑动窗口机制就可以完成TCP 的流量控制。
这里实际上来说，接收端在确认报文段中 会有一个 rwnd 字段，指明自己接受窗口的大小，发送端根据这个窗口大小来调整自己的发送窗口大小。
3.5.6 TCP 连接管理
就是三次握手和四次挥手
自己之前的笔记
3.7 拥塞控制
讲解视频
总的来说，拥塞控制是用来控制向网络中注入数据速率的。如果注入太快，就会拥塞，导致网络吞吐量大大下降。
发送方会维护一个叫做 Cwnd 就是拥塞窗口的变量，这个变量是动态变化的，原则是，网络不拥塞，拥塞窗口就增大一些；一旦出现拥塞，拥塞窗口就减小一些。
拥塞控制总图
有4种拥塞控制的算法：慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复。
1. 慢开始
拥塞窗口指数增大，直到 慢开始门限 ssthresh。
注意，“慢开始”是说一开始向网络注入的报文段少（因为有 threshold 限制），并不是说cwnd增长的慢。
2. 拥塞避免
cwnd 线性增长，当发生超时重传时候（认为网络拥塞），ssthresh = cwnd，cwnd =1，重新执行慢开始
“拥塞避免” 不是说可以完全避免拥塞，而是，在执行这个算法阶段，cwnd 线性增长，网络不容易拥塞。
3. 快重传
快重传就是3次冗余 ack，重复发送。
实际上，并不是丢包就是拥塞了。所以为了避免超时重传，就有了快重传。经过试验来看，采用快重传可以使得网络的吞吐提高20%
4. 快恢复
一旦收到了 3个重复ack，就知道只是丢失了个别报文段，于是启动 快恢复算法。将 cwnd = ssthresh = cwnd/2。并执行拥塞避免算法。
所以如果可以画出来上面的图的话，这里对于 TCP 拥塞控制的内容也就了解了。
TCP 和 UDP 区别
TCP 和 UDP 区别
第4章 网络层
4.4.1 数据报格式
从下到上，依次是：
- 数据
- 目的IP地址 & 源IP地址
- 校验和
- 数据报长度
- 版本号
- ......
这里你从逻辑上想一下，基本就是这些了。别的也不用记住，你也记不住。
IPv4 和 IPv6 的区别
1. 扩展了寻址能力。
V6 有 128位地址，v4只有32位。相当于扩展了4倍。
2. 报头格式简化
V6 相对于 V4来说，报头简化了很多
3. 对可选项更大的支持
V6 在 V4 的基础上，支持更多可选项操作，比如 对 IP层安全支持，对IP层漫游支持等功能。
**
4. 支持自动配置
IPv6节点通过 地址自动配置 来获得 V6地址 和网关地址，
5. 身份验证和保密
v6中加入了身份验证、数据一致性等保密性内容
6. 允许继续扩充协议
新的应用扩展也是在 V6 中支持的。
第5章 链路层
5.4.1 链路层寻址 和 ARP
1. MAC地址
其实不是每个主机或者路由器有链路层地址，而是他们的 网络接口 有MAC地址，当然，多个网口的设备就有多个 MAC 地址。
MAC 地址 48 位。
v4 是 32 位， MAC 48 位， V6 是 V4 的 4倍，128位
2. 地址解析协议 ARP（即插即用的）
ARP（Address Resolution Protocol）地址解析协议是用来 做 网络层地址 和 链路层地址间 相互转换的。
DNS 为 全网主机来解析主机名。而 ARP 只为 子网 中主机和路由器接口（MAC地址）解析IP地址。
ARP地址解析协议工作原理：
- 首先，每台主机和路由器中都有一个 ARP表，存有 IP地址到 MAC地址的 映射关系。一定时间 ARP表 会过期。
- 然后，当源主机发送数据时，检查自己ARP表中有没有目的IP对应的 MAC地址，有，直接发；没有，向子网中所有主机发送一个 ARP 数据包，这个数据包包括有：源主机 IP，目的IP，源MAC。
- 其次，收到的主机检查，如果自己的IP就是目的IP，就先更新自己的 ARP表，将自己的MAC地址，写入 ARP 响应包中，
- 最后，源主机收到 ARP 响应包，更新自己 ARP 表，然后发送数据。
ARP 协议是一个跨越 网络层和链路层的协议
3. 发送数据到子网外
上面说的 ARP 解析，都是在子网中完成的，如果要发到子往外的话，就需要借助路由器了。
一个 路由器 连着两个子网A 和 B，子网A中的主机 甲 想要发数据到子网B中的主机 乙，那就先发到 路由器的 A子网端网口，然后 路由器再 通过子网B 的 ARP 找到目的主机乙。
第8章 计网中的安全
8.3.3 数字签名
很生动形象对于 加密和解密、公钥和私钥、摘要和签名 等的介绍
8.6 使 TCP 安全 ：SSL
其实这里就是在说 HTTP 和 HTPPs 间的区别。
之前写的关于 HTTP 和 HTTPs 的区别
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