网络基础（二）

接上一博客网络基础（一）。

六、TCP/IP协议

负责传输的IP协议

按层次分，IP网际协议位于网络层，IP协议的作用是把各种数据包传送给对方。而要保证确实传送到对方那里，则需要满足各类条件，其中两个重要条件是IP地址和Mac地址（Media Access Control Address）。

IP地址和Mac地址：指明了节点被分配到的地址，Mac地址是指网卡所属的固定地址，IP地址可以和Mac地址进行配对。IP地址可变换，但Mac地址基本不会更改。

TCP协议如何保持传输的可靠性

tcp提供一种面向连接的，可靠的字节流服务。

面向连接：一个客户和一个服务器在彼此交换数据前必须先建立一个TCP连接，并且只有两方进行彼此通信；

字节流服务：两个应用程序通过TCP连接交换8bit字节构成的字节流，TCP不在字节流中插入记录标识符。

tcp可靠，因为以下原因：

数据包检验；
对失序数据包重排序；
丢弃重复数据；
应答机制；
超时重发；
流量控制。

TCP/IP通信传输流

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发送端在层与层之间传输数据时，每经过一层必定会加上一个该层的首部信息。反之，接收端在层与层之间传输数据时，每经过一层会把相关的首部信息去掉。

七、TCP 三次握手和四次挥手

三次握手：

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第一次握手： 建立连接时，向服务器发出连接请求报文，这是报文首部中的同部位 SYN = 1，同时选择一个初始序列号 seq = x ，客户端进程进入了 SYN-SENT （同步已发送状态）状态,等待服务器确认； 第二次握手： 服务器收到 syn 包后，如果同意连接，则发出确认报文; 确认报文 ACK = 1，SYN = 1，确认号是 ack = x + 1，同时也要为自己初始化一个序列号 seq = y，此时服务器进程进入了 SYN-RCVD（同步收到）状态； 第三次握手： 客户端收到服务器的 SYN+ACK 包，要向服务器给出确认。确认报文的 ACK = 1，ack = y + 1，自己的序列号 seq = x + 1，此时，TCP 连接建立，客户端进入 ESTABLISHED （已建立连接）状态。

建立一个连接需要三次握手，而终止一个连接要经过四次挥手。这是由于TCP的半关闭造成的。

四次挥手：

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第一次挥手： 客户端进程发出连接释放报文，并且停止发送数据。释放数据报文首部 FIN=1，其序列号为 seq = u（等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1），此时，客户端进入 FIN-WAIT-1（终止等待1）状态。 第二次挥手： 服务器收到连接释放报文，发出确认报文，ACK = 1，ack = u + 1，并且带上自己的序列号 seq = v，此时，服务端就进入了 CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。

第三次挥手： 服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，FIN = 1，ack = u + 1，由于在半关闭状态，服务器很可能又发送了一些数据，假定此时的序列号为 seq = w，此时，服务器就进入了 LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。

第四次挥手： 客户端收到服务器的连接释放报文后，必须发出确认，ACK = 1，ack = w + 1，而自己的序列号是 seq = u + 1，此时，客户端就进入了 TIME-WAIT（时间等待）状态。

八、DNS域名解析

解析步骤：

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查找域名对应的IP地址的具体过程

浏览器搜索自己的DNS缓存，如果没有命中，进入下一步；
搜索操作系统的DNS缓存，如果没有命中，进入下一步；
搜索操作系统的hosts文件，如果没有命中，进入下一步；
操作系统将域名发送至 LDNS （本地区域名服务器），LDNS 查询自己的 DNS 缓存（一般命中率在 80% 左右），查找成功则返回结果，失败则发起一个迭代 DNS 解析请求：
LDNS向 Root Name Server（根域名服务器，如com、net、im 等的顶级域名服务器的地址）发起请求，此处，Root Name Server 返回 im 域的顶级域名服务器的地址；
LDNS 向 im 域的顶级域名服务器发起请求，返回 juejin.im 域名服务器地址；
LDNS 向 juejin.im 域名服务器发起请求，得到 juejin.im 的 IP 地址；
LDNS 将得到的 IP 地址返回给操作系统，同时自己也将 IP 地址缓存起来；操作系统将 IP 地址返回给浏览器，同时自己也将 IP 地址缓存起来。

九、正向代理和反向代理

正向代理：

代理客户；
隐藏真实的客户，为客户端收发请求，使真实客户端对服务器不可见；
一个局域网内的所有用户可能被一台服务器做了正向代理，由该台服务器负责http请求；
意味着同服务器做通信的是正向代理服务器。

反向代理：

代理服务器；
隐藏真实的服务器，为服务器收发请求，使真实服务器对客户不可见；
负载均衡服务器，将用户的请求分发到空闲的服务器上；
意味着用户和负载均衡服务器直接通信，即用户解析服务器域名时得到的是负载均衡服务器的IP。

共同点：

都是做为服务器和客户端的中间层；
都可以加强内网的安全性，阻止web攻击；
都可以做缓存机制。

十、CDN

CDN（Content Delivery Network），即内容分发网络。CDN 是构建在网络之上的内容分发网络，依靠部署在各地的边缘服务器，通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块，使用户就近获取所需内容，降低网络拥塞，提高用户访问响应速度和命中率。CDN 的关键技术主要有内容存储和分发技术。

CDN优势：

CDN节点解决了跨运营商和跨地域访问的问题，访问延时大大降低；
大部分请求在CDN边缘节点完成，CDN起到了分流作用，减轻源站的负载。

CDN 的核心点有两个: 一个是缓存，一个是回源。

CDN关键技术：

内容发布：它借助于建立索引、缓存、流分裂、组播（Multicast）等技术，将内容发布或投递到距离用户最近的远程服务点（POP）处；
内容路由：它是整体性的网络负载均衡技术，通过内容路由器中的重定向（DNS）机制，在多个远程 POP 上均衡用户的请求，以使用户请求得到最近内容源的响应；
内容交换：它根据内容的可用性、服务器的可用性以及用户的背景，在POP的缓存服务器上，利用应用层交换、流分裂、重定向（ICP、WCCP）等技术，智能地平衡负载流量；
性能管理：它通过内部和外部监控系统，获取网络部件的状况信息，测量内容发布的端到端性能（如包丢失、延时、平均带宽、启动时间、帧速率等），保证网络处于最佳的运行状态。

end !