网络基础（持续更新中）

网络基础涉及计算机网络的基本概念和组件，包括：

1、OSI模型：将网络通信分为7层，从物理层到应用层。

物理层 → 数据链路层 → 网络层 → 传输层 → 会话层 → 表示层 → 应用层。

实际中更常用 “TCP/IP 四层模型”：网络接口层 → 网络层（IP）→ 传输层（TCP/UDP）→ 应用层（HTTP/FTP/DNS）。  

2、IP地址：用于标识网络中的设备

 IPv4（32位，如 `192.168.1.1`）和 IPv6（128位，如 `2001:0db8::1`）。  

3、MAC地址：硬件地址，用于标识网络接口。

硬件唯一标识（如 `00:1A:2B:3C:4D:5E`），用于局域网内设备通信。

4、子网掩码：用于划分IP地址的网络部分和主机部分。

 通过子网掩码（如 `255.255.255.0`）将 IP 地址划分为网络号和主机号。 

5、路由器：连接不同网络并转发数据包。跨网络转发数据包，基于 IP 地址。  

6、交换机：在局域网内基于 MAC 地址转发数据帧。 

7、NAT（网络地址转换）：将私有IP转换为公有IP，解决IPv4短缺问题。

8、DNS（域名系统）： 将域名（如 ` .example `）解析为 IP 地址，支持分布式查询。 

HTTP/HTTPS协议 1、HTTP（超文本传输协议）： 用于传输web内容。无状态，每个请求独立，需 Cookie/Session 维持状态。明文传输：数据未加密，易被窃听。 请求-响应模型：客户端发起请求，服务器返回响应。默认端口80。请求方式：GET（获取资源）、POST（提交数据）、PUT（更新资源）、DELETE（删除资源）等。响应状态码：200（成功）、404（未找到）、500（服务器错误）等。                               2xx（成功）：`200 OK`、`201 Created`。                                                                          3xx（重定向）：`301 Moved Permanently`、`304 Not Modified`。                                      4xx（客户端错误）：`404 Not Found`、`403 Forbidden`。                                                  5xx（服务端错误）：`500 Internal Server Error`。   2、HTTPS（安全超文本传输协议）： 核心机制： 加密传输（通过 SSL/TLS 协议加密数据（如 AES、RSA）。）身份验证：数字证书（CA颁发）验证服务器身份。完整性保护：使用哈希算法（如SHA-256）防止数据篡改。 工作流程： TCP三次握手建立连接。TLS握手协商加密算法和交换密钥。加密传输HTTP数据。 性能优化：

会话复用（Session Resumption）减少TLS握手开销。

默认端口443。 WebSocket 1、核心特性： 全双工通信协议，允许客户端和服务器实时通信。低延迟：基于TCP，避免HTTP的请求-响应模式。通过HTTP升级建立连接，之后使用WebSocket协议。长连接：一次握手后保持连接，适用于实时应用，如聊天、在线游戏。优点：减少开销，支持双向通信。 2、协议升级：

通过HTTP的Upgrade头切换协议：

GET /chat HTTP/1.1 Host: example Upgrade: websocket Connection: Upgrade Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==

服务器返回 101 Switching Protocols确认升级。

3、与HTTP对比： 特性HTTPWebSocket通信模式单向（请求-响应）双向连接生命周期短连接（默认）长连接头部开销每次请求携带头部初始握手后无头部

TCP/IP协议 1、TCP/IP协议族： 包括TCP、IP、UDP、ICMP等协议。分为四层：网络接口层，网络层，传输层，应用层。 2、TCP（传输控制协议）： 面向对象，提供可靠数据传输。通过三次握手建立连接，四次挥手断开。提供流量控制，拥塞控制，错误检测和重传机制。 3、IP（网络协议）： 负责将数据包从源主机发送到目标主机。无连接，不保证可靠性。主要版本：IPv4和IPv6。 4、UDP（用户数据报协议）： 无连接，不保证可靠性。适用于实时应用，如视频流，在线游戏。 5、ICMP（互联网控制消息协议） 用于发送错误报告和诊断信息。常用工具：ping和traceroute。 总结：

HTTP/HTTPS：HTTP用于web传输，HTTPS提供加密。

WebSocket：支持实时双向通信。

TCP/IP：TCP提供可靠传输，IP负责数据包路由，UDP适用于实时应用，ICMP用于网络诊断。