【计算机网络 | 第一篇】计算机网络基础知识

网络分层模型

1.OSI七层模型国际标准化组织提出的一个网络分层模型，总共有七层，其大体功能以及每一层分工如下所示：

每一层都专注做一件事，并且每一层都需要下一层提供的功能。

OSI七层模型七层结构体系清晰，理论完整，但是它比较复杂不实用，而且很多层的功能有些重复。

2.TCP/IP四层模型 是目前被广泛采用的一种模型，我们可以将TCP/IP四层模型看作OSI七层模型的精简版本，四层模型由以下组成：

1.应用层

2.传输层

3.网络层

4.网络接口层

为什么网络要分层呢？

复杂系统需要分层，因为每一层都要专注干一件事情。网络分层也是这样，每一层只专注于做一类事情。

网络分层主要有三方面原因：

1.保证各层之间相互独立：各层之间相互独立，不需要知道其他层是怎么实现的，只需要上层调用下层实现的功能即可。

2.提高了灵活性和可替代性：每一层都可以选择最合适的技术来实现，只要保证上层调用下层功能的规则不变，同时，每一层都可以根据需求进行修改和替换，不会影响整个网络的结构。

3.大问题变小化：许多复杂的问题可以通过分层来变小，这样使得复杂的计算机网络结构变得容易设计和实现。

常见网络协议

应用层常见协议：

HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议）：基于 TCP 协议，是一种用于传输超文本和多媒体内容的协议，主要是为 Web 浏览器与 Web 服务器之间的通信而设计的。当我们使用浏览器浏览网页的时候，我们网页就是通过 HTTP 请求进行加载的。

传输层常见协议：

• TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议 ）：提供 面向连接 的，可靠 的数据传输服务。
• UDP（User Datagram Protocol，用户数据协议）：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），简单高效。

网络层常见协议：

IP（Internet Protocol，网际协议）：TCP/IP 协议中最重要的协议之一，属于网络层的协议，主要作用是定义数据包的格式、对数据包进行路由和寻址，以便它们可以跨网络传播并到达正确的目的地。目前 IP 协议主要分为两种，一种是过去的 IPv4，另一种是较新的 IPv6，目前这两种协议都在使用，但后者已经被提议来取代前者。

什么是URL

URL（Uniform Resource Locators），即统一资源定位器。网络上的所有资源都靠 URL 来定位，每一个文件就对应着一个 URL，就像是路径地址。理论上，文件资源和 URL 一一对应。实际上也有例外，比如某些 URL 指向的文件已经被重定位到另一个位置，这样就有多个 URL 指向同一个文件。

URL组成结构：

 

从输入URL到页面展示发生了什么？（重点）

先来看一张图（来源于《图解 HTTP》）：

上面有个错误，是OSPF不是OPSF。 OSPF（Open Shortest Path First，ospf）开放最短路径优先协议, 是由 Internet 工程任务组开发的路由选择协议。

总体来讲有以下几个步骤：

1.在浏览器输入指定页面的URL。

2.浏览器根据DNS协议，解析出域名对应的IP地址。

3.浏览器通过解析出的IP地址和端口号，向目标服务器发出一个TCP连接请求。

4.浏览器在TCP连接上，向服务器发出一个HTTP请求报文，请求获取网页内容。

5.服务器收到HTTP请求报文后，处理请求，并返回HTTP响应报文给浏览器。

6.浏览器收到HTTP响应报文后，解析响应体中的HTML代码，渲染网页的结构，同时根据

HTML中的其他资源的URL，再次发起HTTP请求，获取这些资源，直到页面展示完全。

7.浏览器在不需要和服务器通信时，可以主动关闭TCP连接，或者等待服务器的关闭请求。

HTTP是无状态协议，如何保存用户的状态呢？

 HTTP是一种不保存状态，即无状态协议，那么如何保存用户状态呢？Session 机制的存在就是为了解决这个问题，Session 的主要作用就是通过服务端记录用户的状态。典型应用场景是购物车，当你添加商品到购物车时，系统不知道是哪个用户操作的，因为HTTP是无状态的。服务端给特定的用户创建特定的 Session 之后就可以标识这个用户并且跟踪这个用户了（一般情况下，服务器会在一定时间内保存这个 Session，过了时间限制，就会销毁这个 Session）。

在服务端保存 Session 的方法很多，最常用的就是内存和数据库(比如是使用内存数据库 redis 保存)。既然 Session 存放在服务器端，那么我们如何实现 Session 跟踪呢？大部分情况下，我们都是通过在 Cookie 中附加一个 Session ID 来方式来跟踪。

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