[网络协议]网络协议结构

七层架构

70年代以来，国外一些主要计算机生产厂家先后推出了各自的网络体系结构，但它们都属于专用的。为使不同计算机厂家的计算机能够互相通信，以便在更大的范围内建立计算机网络，有必要建立一个国际范围的网络体系结构标准。国际标准化组织ISO 于1981年正式推荐了一个网络系统结构----七层参考模型，叫做开放系统互连模型(Open System Interconnection，OSI)。由于这个标准模型的建立,使得各种计算机网络向它靠拢，大大推动了网络通信的发展。

1. 物理层
   物理层是OSI的第一层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等。

2. 链路层
   而在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错,为了弥补物理层上的不足,为上层提供无差错的数据传输,就要能对数据进行检错和纠错.数据链路的建立,拆除,对数据的检错,纠错是数据链路层的基本任务。

3. 网络层
   网络层的产生也是网络发展的结果.在联机系统和线路交换的环境中，网络层的功能没有太大意义.当数据终端增多时。它们之间有中继设备相连.此时会出现一台终端要求不只是与唯一的一台而是能和多台终端通信的情况,这就是产生了把任意两台数据终端设备的数据链接起来的问题,也就是路由或者叫寻径。

4. 传输层
   传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次，具有缓冲作用。当网络层服务质量不能满足要求时，它将服务加以提高，以满足高层的要求；当网络层服务质量较好时，它只用很少的工作。传输层还可进行复用，即在一个网络连接上创建多个逻辑连接。 传输层也称为运输层.传输层只存在于端开放系统中,是介于低3层通信子网系统和高3层之间的一层,但是很重要的一层.因为它是源端到目的端对数据传送进行控制从低到高的最后一层.
   差错恢复，流量控制

5. 会话层
   会话层提供的服务可使应用建立和维持会话，并能使会话获得同步。会话层使用校验点可使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信。这种能力对于传送大的文件极为重要。会话层,表示层,应用层构成开放系统的高3层，面对应用进程提供分布处理，对话管理,信息表示,恢复最后的差错等.

6. 表示层
   表示层的作用之一是为异种机通信提供一种公共语言，以便能进行互操作。这种类型的服务之所以需要，是因为不同的计算机体系结构使用的数据表示法不同。例如，IBM主机使用EBCDIC编码，而大部分PC机使用的是ASCII码。在这种情况下，便需要表示层来完成这种转换。

7. 应用层
   应用层向应用程序提供服务，这些服务按其向应用程序提供的特性分成组，并称为服务元素。有些可为多种应用程序共同使用，有些则为较少的一类应用程序使用。应用层是开放系统的最高层,是直接为应用进程提供服务的。其作用是在实现多个系统应用进程相互通信的同时,完成一系列业务处理所需的服务

TCP与UDP（传输层协议）

TCP和UDP协议是TCP/IP协议的核心。 TCP 传输协议：TCP 协议是一TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议。其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输，它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。通俗说，它是事先为所发送的数据开辟出连接好的通道，然后再进行数据发送；而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。一般来说，TCP对应的是可靠性要求高的应用，而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。

1、 TCP面向连接 （如打电话要先拨号建立连接）; UDP是无连接 的，即发送数据之前不需要建立连接
2、TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达;UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付

Tcp通过校验和，重传控制，序号标识，滑动窗口、确认应答实现可靠传输。如丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。

3、UDP具有较好的实时性，工作效率比TCP高，适用于对高速传输和实时性有较高的通信或广播通信。

4.每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信

5、TCP对系统资源要求较多，UDP对系统资源要求较少。

如何保证UDP的可靠性，思路在服务端收到消息后再给客户端发送一条udp连接。

public class UDPClient {
    public static void main(String[] args) {
        DatagramSocket datagramSocket = null;
        try {
            datagramSocket = new DatagramSocket();
            String str = "我是客户端，要发送消息";
            byte[] buf = str.getBytes();
            int port = 8080;//服务器端的端口
            String ip = "127.0.0.1";//服务器端的ip地址
            DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName(ip), port);
            datagramSocket.send(datagramPacket);
            System.out.println("给服务端发送数据");

            int serverPort = 8081;//客户端的端口
            datagramSocket = new DatagramSocket(serverPort);
            byte[] bufReceive = new byte[1024];
            DatagramPacket datagramPacketReceive = new DatagramPacket(bufReceive, bufReceive.length);
            datagramSocket.receive(datagramPacketReceive);
            String strReceive = new String(datagramPacketReceive.getData(), 0, datagramPacketReceive.getLength());
            System.out.println("接收到服务端的数据:" + strReceive);
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(datagramSocket != null){
                datagramSocket.close();
            }
        }

    }
}

lic class UdpServer {
	public static void main(String[] args) {
		int port = 8080;
		DatagramSocket datagramSocket = null;
		try {
			datagramSocket = new DatagramSocket(port);
			byte[] buf = new byte[1024];
			DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(buf, buf.length);
			datagramSocket.receive(datagramPacket);
			String str = new String(datagramPacket.getData(), 0, datagramPacket.getLength());
			System.out.println("接收到客户端的数据:" + str);

            DatagramSocket datagramSocketSend = new DatagramSocket();
            String strSend = "我是服务端，要发送消息报告情况";
            byte[] bufSend = strSend.getBytes();
            int clientPort = 8081;//客户端的端口
            String ip = "127.0.0.1";//服务器端的ip地址
            DatagramPacket datagramPacketSend = new DatagramPacket(bufSend, bufSend.length, InetAddress.getByName(ip), clientPort);
            datagramSocketSend.send(datagramPacketSend);
            System.out.println("给服务端发送数据");
		} catch (SocketException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			if(datagramSocket != null){
				datagramSocket.close();
			}
		}
		
	}

IP(网络层协议)

TCP和UDP协议是TCP/IP协议的核心。 TCP 传输协议：TCP 协议是一TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议。其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输，它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。通俗说，它是事先为所发送的数据开辟出连接好的通道，然后再进行数据发送；而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。一般来说，TCP对应的是可靠性要求高的应用，而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。

COOKIE和SESSION

作用域

cookie在客户端
session在服务端

性能

1. 存储量
   cookie:单个cookie存储的数据有限制不能超过4k；浏览器限制一个站点最多保存20个
   session：理论上无限制
2. 安全性
   cookie：保存在客户端，相对不安全
   session：session保存在服务端，相对安全
3. 资源消耗
   cookie：损耗低，在每个客户端中
   session：损耗高，当访问增多时。服务器性能收到影响

应用场景

cookie：适合放一些设备配置信息
session：适合存放重要的信息，强调安全性

HTTP 和 HTTPS

1. http端口是80，https端口是443
2. http使用明文传输，https使用密文传输，https由于加解密处理，消耗更多的CPU和资源
3. https通讯需要证书，证书需要向认证机构购买

三次握手和四次挥手

三次握手

ack = before(seq) +1;

四次挥手

HTTP常见错误码

200 - 服务器成功返回网页
404 - 请求的网页不存在
503 - 服务不可用
详细分解：

1xx（临时响应）
表示临时响应并需要请求者继续执行操作的状态代码。

代码 说明
100 （继续） 请求者应当继续提出请求。服务器返回此代码表示已收到请求的第一部分，正在等待其余部分。
101 （切换协议） 请求者已要求服务器切换协议，服务器已确认并准备切换。

2xx （成功）
表示成功处理了请求的状态代码。

代码 说明
200 （成功） 服务器已成功处理了请求。通常，这表示服务器提供了请求的网页。
201 （已创建） 请求成功并且服务器创建了新的资源。
202 （已接受） 服务器已接受请求，但尚未处理。
203 （非授权信息） 服务器已成功处理了请求，但返回的信息可能来自另一来源。
204 （无内容） 服务器成功处理了请求，但没有返回任何内容。
205 （重置内容） 服务器成功处理了请求，但没有返回任何内容。
206 （部分内容） 服务器成功处理了部分 GET 请求。

3xx （重定向）
表示要完成请求，需要进一步操作。 通常，这些状态代码用来重定向。

代码 说明
300 （多种选择） 针对请求，服务器可执行多种操作。服务器可根据请求者 (user agent) 选择一项操作，或提供操作列表供请求者选择。
301 （永久移动） 请求的网页已永久移动到新位置。服务器返回此响应（对 GET 或 HEAD 请求的响应）时，会自动将请求者转到新位置。
302 （临时移动） 服务器目前从不同位置的网页响应请求，但请求者应继续使用原有位置来进行以后的请求。
303 （查看其他位置） 请求者应当对不同的位置使用单独的 GET 请求来检索响应时，服务器返回此代码。
304 （未修改） 自从上次请求后，请求的网页未修改过。服务器返回此响应时，不会返回网页内容。
305 （使用代理） 请求者只能使用代理访问请求的网页。如果服务器返回此响应，还表示请求者应使用代理。
307 （临时重定向） 服务器目前从不同位置的网页响应请求，但请求者应继续使用原有位置来进行以后的请求。

4xx（请求错误）
这些状态代码表示请求可能出错，妨碍了服务器的处理。

代码 说明
400 （错误请求） 服务器不理解请求的语法。
401 （未授权） 请求要求身份验证。 对于需要登录的网页，服务器可能返回此响应。
403 （禁止） 服务器拒绝请求。
404 （未找到） 服务器找不到请求的网页。
405 （方法禁用） 禁用请求中指定的方法。
406 （不接受） 无法使用请求的内容特性响应请求的网页。
407 （需要代理授权） 此状态代码与 401（未授权）类似，但指定请求者应当授权使用代理。
408 （请求超时） 服务器等候请求时发生超时。
409 （冲突） 服务器在完成请求时发生冲突。服务器必须在响应中包含有关冲突的信息。
410 （已删除） 如果请求的资源已永久删除，服务器就会返回此响应。
411 （需要有效长度） 服务器不接受不含有效内容长度标头字段的请求。
412 （未满足前提条件） 服务器未满足请求者在请求中设置的其中一个前提条件。
413 （请求实体过大） 服务器无法处理请求，因为请求实体过大，超出服务器的处理能力。
414 （请求的 URI 过长） 请求的 URI（通常为网址）过长，服务器无法处理。
415 （不支持的媒体类型） 请求的格式不受请求页面的支持。
416 （请求范围不符合要求） 如果页面无法提供请求的范围，则服务器会返回此状态代码。
417 （未满足期望值） 服务器未满足”期望”请求标头字段的要求。

5xx（服务器错误）
这些状态代码表示服务器在尝试处理请求时发生内部错误。 这些错误可能是服务器本身的错误，而不是请求出错。

浏览器请求的全过程

1. 获取服务地址ip
   浏览器缓存 系统缓存 本地hosts 路由器缓存 dns域名解析
2. 建立连接
   三次握手
3. 发送具体请求报文
   路由器转发 服务器防火墙
4. 服务器处理请求
   ngnix处理 网关处理 业务层处理 数据库层处理
5. 服务器返回数据
6. 页面渲染

POST和GET区别