前端面试必备的网络知识

五层网络模型

• 组成
  • 应用层
    • 组成
      • 应用层
      • 表示层
        • 做用：用来作数据格式化或者加密等操做
      • 会话层
    • 做用：为应用软件提供了不少服务，构建于协议之上。
    • 应用层协议（类比暗号）
      • 分类
        • HTTP协议
        • DNS协议（域名解析）
        • FTP协议（文件传输）
        • SMTP协议（邮件传输）
      • 做用：就像是能识别HTTP协议的程序才能解读HTTP协议里传输的数据内容
  • 传输层
    • 做用：对数据传输链接的创建和管理，在网络的世界闻名称之为传输层。
    • 传输层协议
      • UDP协议
        • UDP协议是尽最大努力保证数据送到，可是不保证数据必定可以送到。咱们常常用到的Ping命令，来测试主机之间是否联通，原理就是UDP协议。这种在送信过程途中把信弄丢了的状况，在网络世界咱们称之为：丢包。
      • TCP协议
        • TCP协议是会保证数据的正确性，也会保证数据的顺序性。
  • 网络层
    • 做用：为数据在节点之间传输建立逻辑链路
    • 网络层协议
      • IP协议
        • 这里的每一栋楼房都至关于链接到网络中的一台计算机，每一个屋子都至关于计算机上的一个端口，而交通网络就像是计算机世界的网络。
        • 在网络的世界中，咱们称之为网络层。在现实世界中咱们要找到一我的的住址咱们须要的地址和门牌号，地址和门牌号具备必定的格式，这种格式类比到网络世界中就是一种协议，咱们称之为网络层协议。
        • 咱们在网络世界中一般用IP加端口来定位一个程序的位置，这种方式就是一种网络层协议，咱们称之为IP协议。
  • 数据链路层
    • 做用：为通信在实体间建立逻辑链路
    • 数据链路层又分为两个部分或者称为两个子层，一个是地图上显示的路线咱们称之为：逻辑链路控制子层。
    • 另外一个是现实世界的路线，咱们称之为：媒体访问控制子层，这层的缩写你们确定熟悉--MAC，也就是人们常说的MAC地址。
  • 物理层
    • 做用：是定义物理设备如何传输数据（光缆丶网线）
• 过程
  • 五层网络模型在数据运输的过程当中，先是从A处的应用层到运输层到网络层到数据链路层到物理层，将数据运送到B处，而后再从B处的物理层到数据链路层到网络层到运输层到运用层。
  • 每层协议本质上就是在外面套一层特殊格式的数据。因此在将数据送到的时候，须要将这一层层的协议拆开，如何才能获得里面的数据。

TCP协议

• TCP三次握手
  • 做用：三次握手主要目的是为了确认两台主机都具有收和发的能力
  • 过程
    • 第一次握手
      • 主要传递两个信息，一个是请求创建链接（SYN=1），二是发出一个序列号（seq=n）。
      • 做用：第一次握手让B主机知道A能够发出信息
    • 第二次握手
      • 此次回复三个信息，以是赞成创建链接（SYN=1），二是确认收到了刚才的信息（ack=刚才的seq+1），三是发出本身的序列号（seq=x）。
      • 做用：第二次握手让A知道了B能收到也能发出。
    • 第三次握手
      • 此次回复三个信息，一是表示如今开始发送（SYN=0），二是成功收到了刚才的信息（ack=刚才的seq+1），三是发出本身的序号（最开始发出序号+1）。
      • 做用：第二次握手让A知道了B能收到也能发出。
• TCP四次握手
  • 核心在于四个时间点，分别是：发完了，知道发完了，收完了，知道收完了。
  • 过程
    • 第一次挥手
      • A告诉B数据发送完了
    • 第二次挥手
      • B知道A发完了
    • 第三次挥手
      • B告诉A接收完了
    • 第四次挥手
      • A知道B接收完了
• 为何握手只须要三次而挥手须要四次？
  • 就是由于A告诉B发完了的时候，B还有可能没有接收完信息，因此只能先回复一部分，告诉A已经知道发完了的消息了。当消息彻底接收完毕以后，才会告诉A已经接收完了。

HTTP

• 定义

  • HTTP全称是HyperText Transfer Protocal，即超文本传输协议，是因特网上应用最为普遍的一种网络传输协议，全部的WWW文件都必须遵照这个标准。
  • HTTP是一个基于TCP/IP通讯协议来传输数据

• HTTP工做原理

  • HTTP协议工做于客户端-服务端架构上。浏览器做为HTTP客户端经过URL向WEB服务器发送全部的请求。

• 特色

  • HTTP是无链接。
    • 无链接的含义是限制每次链接只处理一个请求。
    • 服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开链接。
    • 采用这种方式能够节省传输时间。
  • HTTP是媒体独立的
    • 这意味着，只要客户端和服务器知道如何处理的数据内容，如何类型的数据均可以经过HTTP发送。
    • 客户端以及服务器指定使用合适的MIME-type内容类型。
  • HTTP是无状态的
    • HTTP协议是无状态协议。无状态协议是指对于事务处理没有记忆能力。缺乏状态意味着若是后续处理前面的信息，则它必须重传，这样可能致使每次链接传送的数据量增大。
    • 另外一方面，在服务器不须要先前信息时它的应答就较快。

• 组成

  • 请求行
  • 首部
  • 实体

• HTTP状态码

  • 定义：
    • 用来描述返回的结果，记住状态码，咱们能够知道的处理了请求仍是处理了错误，状态码响应类别一共有五种。好比200，数字中的第一位指响应类别，后两位为分类。
  • 五种类型分别是

    1XX（信息性状态码）	接受的请求正在处理，不常见
    2XX（成功状态码）	请求正常处理完毕
    3XX（重定向状态码）	须要进行附加操做已完成请求
    4XX（客户端错误码）	服务器没法请求类别
    5XX（服务端错误状态码）	服务器处理请求出错

  • 经常使用状态码
    • 2XX 成功

      200	客户端请求在服务端正常处理
      204	请求成功可是没有资源返回
      206	表示了客户端进行了范围请求，而服务器成功执行了这部分的GET请求，首部字段中有content-rage意思是客户端进行了范围请求

    • 3XX 重定向

      301	永久性重定向
      302	临时性重定向
      303	请求的资源存在另外一个URI，应使用GET方法定向获取请求资源
      304	当浏览器屡次访问同一个资源的时候，若是第一次请求的结果还在缓存，尚未过时，那么在此访问这个资源的时候，为了减小网络传输的消耗，若是这个资源尚未被修改过，则可让浏览器继续使用以前缓存的内容，这样就不用将资源再发送一遍了，因此减小了不少网络开销。
      307	临时重定向

    • 4XX 客户端错误码

      400	请求报文存在语法错误
      401	发送的请求须要经过HTTP认证的认证信息，若是以前请求过一次，则表示用户认证失败。
      403	不容许访问该资源
      404	服务器上没有该资源

    • 5XX 服务器错误

      500	服务器端在执行请求时发生错误
      503	服务器暂时处于超负荷或正在停机维护，没法处理请求。

• HTTP请求方式

  get	从服务器取出资源
  post	在服务器新建一个资源
  put	在服务器更新资源
  delete	从服务器删除资源

  • GET和POST真正区别
    • 在本质上，GET请求和POST请求都能拉取数据。
    • 咱们常说的HTTP协议其实是基于RFC规范的，实际上GET和POST请求的语法是彻底相同的，可是在RFC规范中，给GET请求和POST请求规定了语法，规定GET用来获取信息，POST用来发送信息。
    • 若是什么前提都没有，也就是不用任何规范的话，咱们只考虑语法来讲，这两个方式是没有任何区别的，只是名字不同。
    • 若是是基于RFC规范的，那么问题就又来了。是基于RFC理论 的，仍是基于具体的实现的。
      • 若是是基于RFC理论的，咱们称这个为Specification。那么GET和POST是具备相同的语法，可是不具有相同的语义，GET方式用做获取信息，POST方式用做发送信息。
      • 若是是基于RFC的具体实现的，咱们称之为implementation。其实要区分是具体的哪种实现，咱们一般默认指的是浏览器少先队额RFC。固然不止浏览器，咱们任何人均可以设计一种HTTP协议的接口，使用RFC规范，固然这些是咱们不用考虑的，由于并不通用。
        • GET的数据在URL中对全部人都是可见的。POST的数据不会显示在URL中。
        • GET对数据长度有限制，当发送数据时，GET方法向URL添加数据；URL的长度是受限制的（URL是最大长度是2048个字符）。POST无限制。
        • GET可收藏为书签，POST不可收藏为书签。
        • GET后退按钮/刷新无影响，POST数据会被从新提交（浏览器应该告知用户数据会被从新提交）
        • GET编码类型aplication/x-www-form-url，POST编码类型encodeapplication/x-www-form-urlencoded或multipart/form-data。为二进制数据使用多重编码。
        • GET历史参数会保留在浏览器历史中。POST参数不会保存在浏览器历史中。
        • GET只容许SCII字符。POST没有限制。也容许二进制数据。
        • 与POST相比，GET的安全性比较差，由于所发送的数据是URL的一部分。在发送密码或其余敏感信息的时候毫不要要善于GET！POST比GET更安全，由于参数不会。被保存在浏览器历史或web服务器日志中。
        • GET请求只会有一次TCP链接，而POST请求会有两次 TCP链接。

• HTTP缓存机制

  • cache-control
    • max-age
      • 做用：缓存的资源，超过必定时间就不要了，就要从新请求。
      • max-age后面一般跟着一串数字，表示缓存的秒数。
    • max-stale
      • 做用：过时一点的时间无所谓。
      • max-stale后面也跟着秒数，表示过时多长时间的东西也能够继续使用。
      • max-stale多数的时候会跟着max-age一块儿使用
    • no-cache
      • 做用：不会直接使用缓存，而是每次使用资源以前，都要先向服务器询问一下这个资源还能不能用，若是能用就继续用，若是不能用就从新请求。
    • no-store
      • 做用：每次都要向服务器请求资源。
    • public
      • 做用：表示任何地方均可以缓存资源。
    • private
      • 做用：只容许客户端进行缓存，代理服务器不能缓存这个资源。
    • must-revalidation
      • max-age和must-revalidation都是本地过时以后去服务端从新请求资源。
      • 可是区别在于，若是使用max-age，那么若是资源没过时，新开的窗口也会使用这个资源。若是是must-revalidation，每次新打开窗口，都会向服务器去请求资源。
    • no-transform
      • 做用：一般当传输图片或资源时，有时代理服务器为了有更好的性能，会对图片或者资源进行压缩，或者格式的转换。可是若是在响应头中带有这个字段，就表示不容许在传输的中途对资源作任何修改。

• HTTP报文信息

• HTTP首部字段

（DNS协议）域名解析过程

• 定义：从咱们输入域名开始直到咱们得到要访问的ip地址的过程
• 过程
  • 当咱们输入一个URL的时候，浏览器会先从本地的缓存中看，有没有这个域名对应。
  • 当要访问的URL没有命中本地的浏览器缓存时，就要查看计算机本地的HOST指向，有没有相关的记录。计算机本地的HOST是一个文件，记录着域名和IP的映射关系。
  • 当浏览器缓存和计算机HOST都没有命中的时候，就要求助于本地的DNS解析服务器了。本地的DNS解析服务器咱们称之为LDNS。这些这些服务器距离咱们比较近，可能在每一个城市都会有。
    • 每一个城市的DNS也不可能记住全世界全部的网址，全部的LDNS也有可能找不到相应的域名对应的IP。
    • 当本地的DNS解析找不到的时候，就会求助更权威的机构。也就是gTLD Server。gTLD Server全称是Generic top-level domain Server，通用顶级域Server。
    • 咱们常见的域名后缀有.com的，有.net的，有.org的等等不少。每一个顶级域名都有一个记录者全部注册过相应域名的记录。好比.com域名的服务器就会记录着所有注册过的.com的域名。
      • 每一个域名后缀的顶级域名也不可能只有一台，毕竟一台机器 没法承受这么大的访问量，可能有好多台。
      • 可是LDNS只会访问其中的一台，当被访问的状态gTLD Server收到了这个域名以后，会告诉LDNS你应该去询问哪台机器，而后LDNS再去相应的机器去询问这个域名对应的IP。
    • 当LDNS从gTLD获取到了域名对应的IP以后就会把这个信息返回到发出请求的计算机，而后LDNS会在本地进行缓存，相应的浏览器也会对这个域名和IP进行缓存，以保证下次再有访问这个域名的时能够很快的响应。

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