前言

• 計算機網路基礎 該是程式猿需掌握的知識，也是面試過程中常常考察的內容，但往往會被忽略
• 今天，我將獻上一份詳細 & 清晰的計算機網路基礎 學習指南，涵蓋 TCP / UDP協議、Http協議、Socket等，希望你們會喜歡。

目錄

 

1. 計算機網路體系結構

1.1 簡介

• 定義 計算機網路的各層 + 其協議的集合
• 作用 定義該計算機網路的所能完成的功能

1.2 結構介紹

• 計算機網路體系結構分為3種：OSI體系結構、TCP / IP體系結構、五層體系結構

• OSI體系結構：概念清楚 & 理念完整，但複雜 & 不實用
• TCP / IP體系結構：含了一系列構成網際網路基礎的網路協議，是Internet的核心協議 & 被廣泛應用於區域網 和 廣域網
• 五層體系結構：融合了OSI 與 TCP / IP的體系結構，目的是為了學習 & 講解計算機原理

 

 

低三層為通訊子網，負責資料傳輸 高三層為資源子網，相當於計算機系統，完成資料處理； 傳輸層承上啟下

• TCP / IP的體系結構詳細介紹 由於 TCP / IP體系結構較為廣泛，故主要講解

 

 

 

 

• OSI的體系結構詳細介紹

 

 

 

2. TCP協議

Transmission Control Protocol，即 傳輸控制協議

1. 屬於 傳輸層通訊協議
2. 基於TCP的應用層協議有HTTP、SMTP、FTP、Telnet 和 POP3

關於TCP的其他知識：如三次握手、四次揮手、無差錯控制原理等，具體請看文章：計算機網路：這是一份全面 & 詳細 的TCP協議攻略

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3. UDP協議

3.1 定義

User Datagram Protocol，即 使用者資料報協議

1. 屬於 傳輸層通訊協議
2. 基於UDP
   的應用層協議有 TFTP、SNMP 與 DNS

3.2 特點

無連線的、不可靠的、面向報文、無擁塞控制，具體介紹如下：

 

3.3 優缺點

• 優點：速度快
• 缺點：訊息易丟失（特別是 網路較差時）

3.4 應用場景（對應應用層協議）

要求通訊速度高

如： 域名轉換：DNS協議 檔案傳輸：FTP協議 網路管理：SNMP協議 遠端檔案伺服器：NFS協議

3.5 報文段格式

• UDP的報文段共有2個欄位：資料欄位 & 首部欄位
• 下面主要介紹首部（8位元組、4個欄位）

 

 

 

 

3.6 TCP、UDP協議的區別

 

 

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4. HTTP協議

• 簡介

  

   

• 關於其工作方式、報文段等知識，請看文章：這是一份全面& 詳細 HTTP知識講解

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5. Socket

5.1 簡介

• 即套接字，是應用層 與 TCP/IP 協議族通訊的中間軟體抽象層，表現為一個封裝了 TCP / IP協議族 的程式設計介面（API）

 

 

1. Socket不是一種協議，而是一個程式設計呼叫介面（API），屬於傳輸層（主要解決資料如何在網路中傳輸）
2. 即：通過Socket，我們才能在Andorid平臺上通過 TCP/IP協議進行開發
3. 對使用者來說，只需呼叫Socket去組織資料，以符合指定的協議，即可通訊

• 成對出現，一對套接字：

Socket ={(IP地址1:PORT埠號)，(IP地址2:PORT埠號)}
複製程式碼

• 一個 Socket 例項 唯一代表一個主機上的一個應用程式的通訊鏈路

5.2 其他知識

關於Socket的原理、機制過程 & 使用方式，具體請看文章：Android：這是一份很詳細的Socket使用攻略

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6. 其他知識

6.1 在瀏覽器中輸入url地址 ->> 顯示主頁的過程

開啟一個網頁，整個過程會使用哪些協議

 

 

6.2 IP地址（IPv4地址）

• 定義 連線在Internet中的每一臺主機（或 路由器）的全球唯一的識別符號

• 組成 IP地址 = 32位 = 網路號 + 主機號；即IP地址::={<網路號>，<主機號>}

其中：

1. 網路號：標誌主機（或路由器）所連線到的網路。一個網路號在整個因特網範圍內必須是唯一的。
2. 主機號：標誌該主機（或路由器）。一個主機號在它面前的網路號所指明的網路範圍必須是唯一的。

不同型別的IP地址，其主機號 & 網路號所佔位元組數不同；故：一個IP地址在整個網路範圍內是唯一的

• 分類 傳統的IP地址是分類的地址，分為A，B，C，D，E五類

區別在於網路號 & 主機號佔的位元組數不同

 

 

• 特別注意：在各類IP地址中，有一些IP地址用於特殊用途，不能用於做主機IP地址

 

 

6.3 ICMP協議

• 定義 Internet Control Message Protocol，即 網際控制報文協議

1. 屬於IP層協議
2. 注：ICMP報文不是高層協議，而是作為IP層資料報的資料，加上資料報首部，組成IP資料報發出去

• 作用 更有效地轉發IP資料包 & 提高交付成功的機會

同時允許主機 / 路由器報告差錯 & 異常情況

• 分類 ICMP差錯報告報文 & ICMP詢問報文

• 主要應用 PING（分組網間探測）、Traceroute（跟蹤1個分組從源點到終點的路徑，原理 = 從源主機向目的主機發送一連串的IP資料報）

下面，將主要介紹Ping的過程

6.4 Ping的過程

• 定義 Packet InterNet Groper，即分組網間探測

1. 是 ICMP報文的1個重要應用：使用了IPCM回送請求 & 回送回答報文

1. 是應用層直接使用網路層ICMP的1個例子，無經過傳輸層的TCP、UDP

• 作用 測試2個主機的連通性

• 原理

  1. 向目的主機發送多個ICMP回送請求報文
  2. 根據 目的主機返回的ICMP回送回答報文中的時間戳，從而計算出往返時間
  3. 最終顯示的結果：傳送到目的主機的IP地址、傳送 & 收到 & 丟失的分組數、往返時間的最小、最大 & 平均值

• 過程 假設有兩臺主機： （目的主機）PC1：IP = 192.168.1.1 （源主機）PC2：IP = 192.168.1.2

 

 

6.5 路由器與交換機的區別

 

 

6.6 Cookie 與 Session

• 簡介

 

 

• 區別 & 對比

 

 

6.7 Cookie 與 Token

• 簡介

 

 

• 基於Cookie的身份驗證 & 驗證流程

 

 

 

 

• 基於Token的身份驗證 & 驗證流程

 

 

 

 

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7. 總結

• 本文全面講解了 開發的基礎知識：計算機網路

• 下面我將繼續講解 程式設計開發的基礎知識，有興趣可以繼續關注Carson_Ho的開發筆記

作者：Carson_Ho
連結：https://juejin.im/post/5ad7e6c35188252ebd06acfa
來源：掘金
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