计算机网络

IP地址

IP地址分为IPv4和IPv6两种。IPv4采用32位地址，类似101.202.99.12，而IPv6采用128位地址，类似2001:0DA8:100A:0000:0000:1020:F2F3:1428
P地址又分为公网IP地址和内网IP地址。公网IP地址可以直接被访问，内网IP地址只能在内网访问。内网IP地址类似于：
192.168.x.x； 10.x.x.x
有一个特殊的IP地址，称之为本机地址，它总是127.0.0.1

子网掩码

子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分
IP地址和子网掩码进行与运算，结果是网络地址（即主机号全0是网络地址）
根据子网掩码可以分割网络号+主机号

eg:一个主机的IP地址是202.112.14.137，掩码是255.255.255.224，要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址
网络地址就是：把IP地址转成二进制和子网掩码进行与运算广播地址：网络地址的主机位全部变成1 ，10011111 即159 即：202.112.14.159

网关

如果两台计算机计算出的网络号相同，说明两台计算机在同一个网络，可以直接通信。如果两台计算机计算出的网络号不同，那么两台计算机不在同一个网络，不能直接通信，它们之间必须通过路由器或者交换机这样的网络设备间接通信，我们把这种设备称为网关。
网关的作用就是连接多个网络，负责把来自一个网络的数据包发到另一个网络，这个过程叫路由。
网卡常用配置

域名

因为直接记忆IP地址非常困难，所以我们通常使用域名访问某个特定的服务。域名解析服务器DNS负责把域名翻译成对应的IP，客户端再根据IP地址访问服务器。
有一个特殊的本机域名localhost，它对应的IP地址总是本机地址127.0.0.1

网络模型

应用层，提供应用程序之间的通信；
表示层：处理数据格式，加解密等等；
会话层：负责建立和维护会话；
传输层：负责提供端到端的可靠传输；
网络层：负责根据目标地址选择路由来传输数据；
链路层和物理层：负责把数据进行分片并且真正通过物理网络传输，例如无线网、光纤等。

互联网实际使用的TCP/IP模型并不是对应到OSI的7层模型，而是大致对应OSI的5层模型

网络模型

常用协议

IP协议：一种分组交换传输协议，它不保证可靠传输。（网络层）
TCP协议：传输控制协议，它是面向连接的协议，支持可靠传输和双向通信。（传输层）
2.1 .TCP协议是建立在IP协议之上的，简单地说，IP协议只负责发数据包，不保证顺序和正确性，而TCP协议负责控制数据包传输，它在传输数据之前需要先建立连接，建立连接后才能传输数据，传输完后还需要断开连接。
2.2 .TCP协议之所以能保证数据的可靠传输，是通过接收确认、超时重传这些机制实现的。并且，TCP协议允许双向通信，即通信双方可以同时发送和接收数据。
2.3.TCP协议也是应用最广泛的协议，许多高级协议都是建立在TCP协议之上的，例如HTTP、SMTP
UDP协议: 是一种数据报文协议，它是无连接协议,因此它的传输效率比TCP高，而且UDP协议比TCP协议要简单得多。一些语音视频通信的应用会选择UDP协议

Socket实现TCP编程

Socket技术详解-socket如何实现TCP三次握手

为什么需要Socket进行网络通信？

因为仅仅通过IP地址进行通信是不够的，同一台计算机同一时间会运行多个网络应用程序，例如浏览器、QQ、邮件客户端等。当操作系统接收到一个数据包的时候，如果只有IP地址，它没法判断应该发给哪个应用程序，所以，操作系统抽象出Socket接口，每个应用程序需要各自对应到不同的Socket，数据包才能根据Socket正确地发到对应的应用程序。

什么是Socket

一个Socket就是由IP地址和端口号（范围是0～65535）组成，可以把Socket简单理解为IP地址加端口号。
端口号总是由操作系统分配，它是一个0～65535之间的数字，其中，小于1024的端口属于特权端口，需要管理员权限，大于1024的端口可以由任意用户的应用程序打开。

Socket网络编程

使用Socket进行网络编程时，本质上就是两个进程之间的网络通信。其中一个进程必须充当服务器端，它会主动监听某个指定的端口，另一个进程必须充当客户端，它必须主动连接服务器的IP地址和指定端口，如果连接成功，服务器端和客户端就成功地建立了一个TCP连接，双方后续就可以随时发送和接收数据。

因此，当Socket连接成功地在服务器端和客户端之间建立后：

对服务器端来说，它的Socket是指定的IP地址和指定的端口号；
对客户端来说，它的Socket是它所在计算机的IP地址和一个由操作系统分配的随机端口号。

Java 网络开发

HTTP协议

浏览器和服务器之间的传输协议是HTTP，HTTP协议是一个基于TCP协议之上的请求-响应协议。

对于Browser来说，请求页面的流程如下：

与服务器建立TCP连接；
发送HTTP请求；
收取HTTP响应，然后把网页在浏览器中显示出来

浏览器发送的HTTP请求

GET / HTTP/1.1
Host: www.sina.com.cn
User-Agent: Mozilla/5.0 xxx
Accept: /
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en-US;q=0.8

第一行表示使用GET请求获取路径为/的资源，并使用HTTP/1.1协议，从第二行开始，每行都是以Header: Value形式表示的HTTP头，比较常用的HTTP Header包括：

Host: 表示请求的主机名，因为一个服务器上可能运行着多个网站，因此，Host表示浏览器正在请求的域名；
User-Agent: 标识客户端本身，例如Chrome浏览器的标识类似- - - Mozilla/5.0 … Chrome/79，IE浏览器的标识类似Mozilla/5.0 (Windows NT …) like Gecko；
Accept：表示浏览器能接收的资源类型，如text/*，image/或者/*表示所有；
Accept-Language：表示浏览器偏好的语言，服务器可以据此返回不同语言的网页；
Accept-Encoding：表示浏览器可以支持的压缩类型，例如gzip, deflate, br。

服务器的响应

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
Content-Length: 21932
Content-Encoding: gzip
Cache-Control: max-age=300
...网页数据...

服务器响应的第一行总是版本号+空格+数字+空格+文本，数字表示响应代码，其中2xx表示成功，3xx表示重定向，4xx表示客户端引发的错误，5xx表示服务器端引发的错误。

200 OK：表示成功；
301 Moved Permanently：表示该URL已经永久重定向；
302 Found：表示该URL需要临时重定向；
304 Not Modified：表示该资源没有修改，客户端可以使用本地缓存的版本；
400 Bad Request：表示客户端发送了一个错误的请求，例如参数无效；
401 Unauthorized：表示客户端因为身份未验证而不允许访问该URL；
403 Forbidden：表示服务器因为权限问题拒绝了客户端的请求；
404 Not Found：表示客户端请求了一个不存在的资源；
500 Internal Server Error：表示服务器处理时内部出错，例如因为无法连接数据库；
503 Service Unavailable：表示服务器此刻暂时无法处理请求。

从第二行开始，服务器每一行均返回一个HTTP头。服务器经常返回的HTTP Header包括:

Content-Type：表示该响应内容的类型，例如text/html，image/jpeg；
Content-Length：表示该响应内容的长度（字节数）；
Content-Encoding：表示该响应压缩算法，例如gzip；
Cache-Control：指示客户端应如何缓存，例如max-age=300表示可以最多缓存300秒。

HTTP请求和响应都由HTTP Header和HTTP Body构成，其中HTTP Header每行都以\r\n结束。如果遇到两个连续的\r\n，那么后面就是HTTP Body。浏览器读取HTTP Body，并根据Header信息中指示的Content-Type、Content-Encoding等解压后显示网页、图像或其他内容。

HTTP编程

HTTP编程
以客户端的身份去请求服务器资源。

Web开发

我们需要以服务器的身份响应客户端请求，编写服务器程序来处理客户端请求通常就称之为Web开发

Servlet

JavaEE平台上，处理TCP连接，解析HTTP协议这些底层工作统统扔给现成的Web服务器去做，我们只需要把自己的应用程序跑在Web服务器上。
为了实现这一目的，JavaEE提供了Servlet API，我们使用Servlet API编写自己的Servlet来处理HTTP请求，Web服务器实现Servlet API接口，实现底层功能：
Servlet

My Servlet 总是继承自HttpServlet，然后进行**doGet()或doPost()**方法的覆写。

使用Session和Cookie

Session：我们把这种基于唯一ID识别用户身份的机制称为Session。每个用户第一次访问服务器后，会自动获得一个Session ID。如果用户在一段时间内没有访问服务器，那么Session会自动失效，下次即使带着上次分配的Session ID访问，服务器也认为这是一个新用户，会分配新的Session ID。

Cookie：默认的Session机制是以Cookie形式实现的，Cookie名称为JSESSIONID