计算机网络基础知识
为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信，以便在更大的范围内建立计算机网络，国际标准化组织（ISO）在1978年提出了“开放系统互联参考模型”，即著名的OSI/RM模型（OpenSystem Interconnection/Reference Model）。它将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层，自下而上依次为：物理层（Physics Layer）、数据链路层（Data Link Layer）、网络层（Network Layer）、传输层（Transport Layer）、会话层（Session Layer）、表示层（Presentation Layer）、应用层（Application Layer）。其中第四层完成数据传送服务，上面三层面向用户。
除了标准的OSI七层模型以外，常见的网络层次划分还有TCP/IP四层协议以及TCP/IP五层协议，它们之间的对应关系如下图所示：
OSI七层模型和TCP/IP模型的区别：
相同点：
Ø 两者都是以协议栈的概念为基础
Ø 协议栈中的协议彼此相互独立
Ø 下层对上层提供服务
不同点：
Ø OSI是先有模型，后有协议；TCP/IP是先有协议，后有模型
Ø OSI适用于各种协议栈；TCP/IP只适用于TCP/IP网络
Ø 层次数量不同
一、应用层
为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口，http协议,https协议，telnet协议.....
1、http协议：
超文本传输协议（HTTP，HyperTextTransfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的WWW文件都必须遵守这个标准。
一个http协议数据包包括三方面内容：请求行（包括请求方式，请求地址）、请求头（cookie缓存，字符集，客户端工具，压缩类型，客户端主机）、请求体（要传递的实际数据）
2、http请求方式：
Ø GET：请求读取由URL标志的信息，数据会表现在url地址中
Ø POST：给服务器添加信息（如注释），数据不会表现在url地址中，直接写在请求体中
Ø PUT：在给定的URL下存储一个文档。
Ø DELETE：删除给定的URL所标志的资源。
3、HTTP状态码
Ø 2XX:表示正常
Ø 3xx：正常处理，但是你访问的路径已经被改过了
Ø 4xx：由于客户端自身问题，无法访问指定资源，
Ø 5xx：服务器自身问题
二、表示层
表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。（加密网站http://www.cmd5.com/）
三、会话层
会话层管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。
四、传输层
传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外，传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。
传输层的任务是根据通信子网的特性，最佳的利用网络资源，为两个端系统的会话层之间，提供建立、维护和取消传输连接的功能，负责端到端的可靠数据传输。包含的主要协议：TCP协议（Transmission Control Protocol，传输控制协议）、UDP协议（User Datagram Protocol，用户数据报协议）。
1、TCP/IP协议
TCP/IP协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。通俗而言：TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。
2、UDP协议（用户数据报协议）
UDP用户数据报协议，是面向无连接的通讯协议，UDP数据包括目的端口号和源端口号信息，由于通讯不需要连接，所以可以实现广播发送。UDP通讯时不需要接收方确认，属于不可靠的传输，可能会出现丢包现象，实际应用中要求程序员编程验证。
UDP协议包括：TFTP（简单文件传输协议）、SNMP（简单网络管理协议）、DNS（域名解析协议）、NFS、BOOTP。
UDP的优点：
Ø 发送数据之前不需要建立连接
Ø UDP 的主机不需要维持复杂的连接状态表。
Ø UDP 用户数据报只有8个字节的首部开销。
Ø 网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。这对某些实时应用是很重要的。
TCP 与 UDP 的区别：
TCP是面向连接的，可靠的字节流服务；因此不可避免地增加了许多的开销。这不仅使协议数据单元的首部增大很多，还要占用许多的处理机资源。
UDP是面向无连接的，不可靠的数据报服务。对方的运输层在收到 UDP 报文后，不需要给出任何确认。虽然 UDP 不提供可靠交付，但在某些情况下 UDP 是一种最有效的工作方式。
3、握手协议
注：seq:"sequance"序列号；ack:"acknowledge"确认号；SYN:"synchronize"请求同步标志；；ACK:"acknowledge"确认标志"；FIN："Finally"结束标志。
三次握手（TCP连接建立过程）：（a）首先Client端发送连接请求报文；（b）Server段接受连接后回复ACK报文，并为这次连接分配资源；（c）Client端接收到ACK报文后也向Server段发生ACK报文，并分配资源，这样TCP连接就建立了。
四次握手（TCP连接断开过程）：（a）假设Client端发起中断连接请求，也就是发送FIN报文；（b）Server端接到FIN报文后，意思是说"我Client端没有数据要发给你了"，但是如果你还有数据没有发送完成，则不必急着关闭Socket，可以继续发送数据。所以你先发送ACK，"告诉Client端，你的请求我收到了，但是我还没准备好，请继续你等我的消息"。这个时候Client端就进入FIN_WAIT状态，继续等待Server端的FIN报文。当Server端确定数据已发送完成，则向Client端发送FIN报文，"告诉Client端，好了，我这边数据发完了，准备好关闭连接了"；（c）Client端收到FIN报文后，"就知道可以关闭连接了，但是他还是不相信网络，怕Server端不知道要关闭，所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态，如果Server端没有收到ACK则可以重传。（d）“，Server端收到ACK后，"就知道可以断开连接了"。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，我Client端也可以关闭连接了。Ok，TCP连接就这样关闭了！
4、端口
端口是传输层和应用层之间的接口。传输层使用端口号来区分不同的应用层程序。端口的作用就是让应用层的各种应用进程都能将其数据通过端口向下交付给运输层，以及让运输层知道应当将其报文段中的数据向上通过端口交付给应用层相应的进程。
Ø http协议默认端口：80
Ø https协议默认端口：443
Ø svn默认端口：443
Ø tomcat服务器端口：8080
Ø mysql服务器端口：3306
Ø apache服务器端口：80
五、网络层
网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送，具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。它提供的服务使传输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。如果您想用尽量少的词来记住网络层，那就是“路径选择、路由及逻辑寻址”。解决数据包传输路线问题，ip协议
1、IP协议
IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节）。IP地址通常用“点分十进制”表示。例：点分十进IP地址（100.4.5.6），实际上是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）。
IP地址的最大值为255.255.255.255
IP地址的组成：网络号+主机号。网络号确定计算机所在的网络，主机号确定计算机在该网络中的所处的位置。
A类地址：点分十进制的前面一段标示网络部分，网络部分数据范围0~127
例124.223.11.23
B类地址：点分十进制的前面两端表示网络部分，网络部分数据范围128~191
例145.233.33.56
C类地址：点分十进制的前面两端表示网络部分，网络部分数据范围192~223
例195.45.23.23
六、数据链路层
最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。
七、物理层
激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。该层为上层协议提供了一个传输数据的可靠的物理媒体。
八、TCP/IP模型
数据发送过程：
1、TCP/IP 五层功能
Ø 应用层：提供各种网络应用，传输应用报文。协议有FTP、 SMTP、 HTTP
Ø 运输层：在应用程序的客户机和服务器之间提供传输应用层报文服务，传输报文段。协议有TCP、 UDP
Ø 网络层：主机和主机之间传输网络层分组（数据报）。协议有IP协议、 选路协议
Ø 链路层： 在邻近单元之间传输数据（帧 ）。协议有PPP、以太网
Ø 物理层：在节点之间传输比特流。通过传输媒体
2、IP地址中的点分十进制记法
3、域名系统 DNS