基础知识-网络方面

分布式和集群的区别

分布式: 一个业务拆分成多个子系统,部署在不同的服务器上

集群:  同一个业务,部署在多个服务器上

 

TCP/IP

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)是一种可靠的网络数据传输控制协议。定义了主机如何连入因特网以及数据如何在他们之间传输的标准。

TCP/IP协议参考模型把所有TCP/IP系列协议归类到四个抽象层中;

每一个抽象层建立在低一层提供的服务上,并且为高一层提供服务

ICMP:控制报文协议

IGMP:internet组管理协议

ARP:地址解析协议

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RARP:反向地址转化协议

OSI模型(开放式系统互联通信参考模型),它是由国际标准化组织提出的,试图使各种计算机在世界范围内互联为网络的标准框架

OSI模型多了表达层、会话层

3次握手协议

所谓三次握手(Three-Way Handshake)即建立TCP连接,就是指建立一个TCP连接时,需要客户端和服务端总共发送3个包以确认连接的建立

 

(1)第一次握手:Client将标志位SYN置为1,随机产生一个值seq=J,并将该数据包发送给Server,Client进入SYN_SENT状态,等待Server确认。

(2)第二次握手:Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接,Server将标志位SYN和ACK都置为1,ack=J+1,随机产生一个值seq=K,并将该数据包发送给Client以确认连接请求,Server进入SYN_RCVD状态。

(3)第三次握手:Client收到确认后,检查ack是否为J+1,ACK是否为1,如果正确则将标志位ACK置为1,ack=K+1,并将该数据包发送给Server,Server检查ack是否为K+1,ACK是否为1,如果正确则连接建立成功,Client和Server进入ESTABLISHED状态,完成三次握手,随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

SYN攻击:

  在三次握手过程中,Server发送SYN-ACK之后,收到Client的ACK之前的TCP连接称为半连接(half-open connect),此时Server处于SYN_RCVD状态,当收到ACK后,Server转入ESTABLISHED状态。SYN攻击就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址,并向Server不断地发送SYN包,Server回复确认包,并等待Client的确认,由于源地址是不存在的,因此,Server需要不断重发直至超时,这些伪造的SYN包将产时间占用未连接队列,导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弃,从而引起网络堵塞甚至系统瘫痪。SYN攻击时一种典型的DDOS攻击,检测SYN攻击的方式非常简单,即当Server上有大量半连接状态且源IP地址是随机的,则可以断定遭到SYN攻击了,使用如下命令可以让之现行:

  #netstat -nap | grep SYN_RECV

4次挥手协议

三次握手耳熟能详,四次挥手估计就听得比较少了,所谓四次挥手(Four-Way Wavehand)即终止TCP连接,就是指断开一个TCP连接时,需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开

单工:数据传输只支持数据在一个方向上传输

半双工:数据传输允许数据在两个方向上传输,但是在某一时刻,只允许在一个方向上传输,实际上有点像切换方向的单工通信

全双工:数据通信允许数据同时在两个方向上传输,因此全双工是两个单工通信方式的结合,它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力

 

由于TCP连接时全双工的,因此,每个方向都必须要单独进行关闭,这一原则是当一方完成数据发送任务后,发送一个FIN来终止这一方向的连接,收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了,即不会再收到数据了,但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据,直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方则执行被动关闭,上图描述的即是如此。

(1)第一次挥手:Client发送一个FIN,用来关闭Client到Server的数据传送,Client进入FIN_WAIT_1状态。

(2)第二次挥手:Server收到FIN后,发送一个ACK给Client,确认序号为收到序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号),Server进入CLOSE_WAIT状态。

(3)第三次挥手:Server发送一个FIN,用来关闭Server到Client的数据传送,Server进入LAST_ACK状态。

(4)第四次挥手:Client收到FIN后,Client进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给Server,确认序号为收到序号+1,Server进入CLOSED状态,完成四次挥手。

TCP通信原理

首先,对于TCP通信来说,每个TCP Socket的内核中都有一个发送缓冲区和一个接收缓冲区,TCP的全双工的工作模式及TCP的滑动窗口就是依赖于这两个独立的Buffer和该Buffer的填充状态。

接收缓冲区把数据缓存到内核,若应用进程一直没有调用Socket的read方法进行读取,那么该数据会一直被缓存在接收缓冲区内。不管进程是否读取Socket,对端发来的数据都会经过内核接收并缓存到Socket的内核接收缓冲区。

read索要做的工作,就是把内核接收缓冲区中的数据复制到应用层用户的Buffer里。

 

进程调用Socket的send发送数据的时候,一般情况下是讲数据从应用层用户的Buffer里复制到Socket的内核发送缓冲区,然后send就会在上层返回。换句话说,send返回时,数据不一定会被发送到对端。

 

什么是滑动窗口协议

发送方和接收方都会维护一个数据帧的序列,这个序列被称作窗口。发送方的窗口大小由接收方确认,目的是控制发送速度,以免接收方的缓存不够大导致溢出,同时控制流量也可以避免网络拥塞。

下面图中的4,5,6号数据帧已经被发送出去,但是未收到关联的ACK,7,8,9帧则是等待发送。可以看出发送端的窗口大小为6,这是由接受端告知的(事实上必须考虑拥塞窗口cwnd,这里暂且考虑cwnd>rwnd)。此时如果发送端收到4号ACK,则窗口的左边缘向右收缩,窗口的右边缘则向右扩展,此时窗口就向前“滑动了”,即数据帧10也可以被发送

明白了Socket读写数据的底层原理,我们就很容易理解“阻塞模式”:对于读取Socket数据的过程而言,如果接收缓冲区为空,则调用Socket的read方法的线程会阻塞,知道有数据进入接收缓冲区;而对于写数据到Socket中的线程来说,如果待发送的数据长度大于发送缓冲区空余长度,则会阻塞在write方法上,等待发送缓冲区的报文被发送到网络上,然后继续发送下一段数据,循环上述过程直到数据都被写入到发送缓冲区为止

 

从前面分析的过程来看,传统的Socket阻塞模式直接导致每个Socket都必须绑定一个线程来操作数据,参与通信的任意一方如果处理数据的速度较慢,会直接拖累到另一方,导致另一方的线程不得不浪费大量的时间在I/O等待上,所以这就是Socket阻塞模式的“缺陷”。但是这种模式在少量的TCP连接通信的情况下,双方都可以快速的传输数据,这个时候的性能是最高的。

 

客户端和服务器端

资源

html/文本、word、avi电影、其他资源

媒体类型

MIME类型。  text/html、 image/jpeg

URI和URL

URI:web服务器资源的名字。  index.html

  http://www.gupaoedu.com:80/java/index.html[?query-string] #location

  schema: http/https/ftp.

  host: web服务器的ip地址或者域名

  port: 服务端端口, http默认访问的端口是80

  path: 资源访问路径

  query-string: 查询参数

方法

   GET/PUT/DELETE/POST/HEAD

报文

request参数、 response响应参数

request消息结构包含三部分: (起始行、首部字段、主体)

 

METHOD /path / http/version-number

Header-Name:value

空行

主体 optional request body

response

http/version-number   status code message
header-name:value

 

body

状态码

http/1.1版本的协议里面定义了五种类型的状态码

1XX    提示信息

2XX    成功

3XX    重定向

4XX    客户端错误

5XX    服务器端的错误

 

缓存

HTTP协议的特点

  1. 无状态

cookie+session

  1. 多次请求
  2. 基于TCP协议

 

 

HTTPS

SSL/TLS

SSL3.0 

ISOC  在SSL的基础上发布了升级版本 TLS1.2

 

HTTPS的工作原理

第一步, 使用对称加解密

第二步,密钥是公开的,所有的客户端都可以拿到

第三步 针对不同的客户端使用不同的密钥

问题:协商过程是没有加密的,所以还会出现被截断的问题

 

第四步:使用非对称加密

非对称:公钥和私钥的概念

问题: 客户端如何拿到公钥

  1. 服务器端把公钥发送给每一个客户端
  2. 服务器端把公钥放到远程服务器,客户端可以请求到
  3. 让浏览器保存所有的公钥(不现实)

 

第五步 公钥被调包的问题按照上面的方案,永远存在.

第六步:使用第三方机构来解决

通过第三方机构,使用第三方机构的私钥对我们【需要传输的公钥】进行加密

 

第七部分

 数字证里面包含的内容:

 公司信息、网站信息、数字证书的算法、公钥

连接过程

 

 

RESTful

REST  表述性状态转移

使用WEB标准来做一些准则和约束。

RESTful的基本概念

  1. 在REST中,一切的内容都被认为是一种资源
  2. 每个资源都由URI唯一标识
  3. 使用统一的接口处理资源请求(POST/GET/PUT/DELETE/HEAD)
  4. 无状态

 

资源和URI

  1. [/]表示资源的层级关系
  2. ?过滤资源
  3. 使用_或者-让URI的可读性更好

 

统一接口

 GET  获取某个资源。 幂等

 POST 创建一个新的资源

 PUT 替换某个已有的资源(更新操作) , 幂等

 DELETE 删除某个资源

 

 PATCH/HEAD

 

资源表述

MIME 类型()

accept: text/xml   html文件

Content-Type告诉客户端资源的表述形式

 

 

资源链接

 超媒体即应用状态引擎

 

状态转移

 服务器端不应该保存客户端状态。

 

应用状态-  >服务器端不保存应用状态

 

访问订单   根据接口去查询

访问商品   查询

 

RESTful的最佳设计

  1. 域名

http://api.gupaoedu.com

http://api/gupaoedu.com/api

 

  1. 版本

http://api.gupaoedu.com/v1/user/1

 

header里面维护版本

  1. 路径

http://api.gupaoedu.com/v1/users_list  //获取用户列表

http://api.gupaoedu.com/v1/goods-list  //商品列表

http://api.gupaoedu.com/v1/users/{id}

  1. 过滤信息

https://api.github.com/user/repos?page=2&per_page=100

https://developer.github.com/v3/#rate-limiting 

  1.  状态码

业务状态码

http状态码

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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转载自blog.csdn.net/qq_33849244/article/details/84978572