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一、计算机的网络的体系结构

1、OSI的七层协议结构

2、TCP/IP的四层协议结构

3、OSI和TCP/IP的折中–五层协议架构

应用层–直接为用户进程提供服务：

1） DNS域名解析协议：

解析域名对应的相关IP地址。维护了一个名字的高速缓存，存放最近解析过的名字的相关记录，可以大大的减少根域名服务器的负荷。为了保证高速缓存中的内容正确，应该设立一个计时器，设定超过合理时间的处理。

2）FTP文件传输协议：

端口21为服务器端口，端口20为客户端的自己的传输端口。

3）HTTP超文本传输协议：

基于请求与响应，无状态的，应用层的协议，常基于TCP/IP协议传输数据。是明文传输。常用的端口号是80。

常见的状态码：200请求成功，400请求有语法错误，404资源不存在，500服务器错误，401未授权等

4）HTTPS协议：

是HTTP协议增强版；在HTTP协议的的基础上增加了SSL加密传输协议。常用的端口号是443。SSL协议可以分为两层，一层是建立在TCP可靠传输上的SSL记录协议，主要负责加密，压缩等。另一层则是建立在SSL记录协议上的SSL握手协议，主要用于数据传输之前通讯双方的校验，包括身份认证，协商密钥等。

运输层–负责向两个主机中进程之间的通信提供通用数据服务：

由于主机可以同时运行多个进程，因此运输层有复用和分用功能。

复用：多个应用层可以同时使用本层运输层的服务。

分用：把收到的信息分别交给上一层应用层对应的进程。

三次握手：

三次握手主要流程：

第一步、客户端请求建立链接，发送SYN包表示请求建立链接，并传递自己的序列号。

第二步、服务器接收到SYN请求进行响应，也回应了SYN表示请求建立链接，同时发送ACK=1表示确认收到了请求表示准备就绪，ack=x+1表示的是已经接收到上一次传递过来的数据。

第三步、客户端接收到响应之后，也进行了回应，表示自己也准备就绪，这样一来链接建立完成，可以开始传输数据了。

四次挥手主要流程：

第一步、

客户端发送FIN=1表示请求断开链接，同时发送自己的序列号。此时主动关闭TCP链接，停止传送数据。

第二步、

服务端收到断开链接的请求，此时会发送一个ACK=1的讯号表示自己已经接收到了请求断开的请求，并发送自己的序列号v。此时A->B的链接通道已经关闭了，TCP链接处于半关闭状态。这个时候B(服务器)发数据，A还得接收。告诉A我准备关闭了，在这之前我得先处理一些手尾。

第三步、

服务器发送FIN=1表示手尾已经处理完了，已经关闭了链接，此时服务器被动关闭。这个时候服务器进入最后的确认阶段。

第四步、

客户端接收到了服务器已经关闭了的请求后，发送了相关确认信息给服务器，服务器接收到最后一次的确认后，进入了完完全全的关闭状态，不再接收任何来自A的信息了，并且不会发送信息给A了。这个时候A进入了一个2MSL的等待时间，因为传输的过程中可能存在丢失，导致A发送的确认收到服务器端的关闭信息服务器并没能及时接收，如果发生这种情况，服务器会进行超时重传。这一步的目的就是为了保证服务器并没有进行超时重传。当经过了一整子的等待之后，如果没收到服务器的回应，则关闭连接。四次挥手到此结束。

停止等待策略：

即每次发送一个分组，就停止发送，等待对方确认，对方确认之后再继续发送。但是如果在传输的过程中出现了差错，就有可能导致造成互相等待的现象。解决方案是ARQ超时重传

超时重传策略：

每发送一个组，就设定一个超时计时器，规定时间内如果收到相应的确认，就撤销该计时器。如果没收到确认，就重发。因此，在发送完一个分组后，必须暂时保留已发送的分组的副本，以备重发。如图所示：

流量控制–滑动窗口：

1、定义：

让发送方不要发送的太快，给接收方足够的时间来得及接收，避免不发生网络拥塞。

2、发送窗口与接收窗口：

发送方维持的一个窗口叫发送窗口，允许在没有接收到服务端的确认号下能发送的最大数量的组。告知发送方自己能一次性接收多少组的窗口为接收窗口。具体的流程如下所示：

3、流量控制具体流程：

拥塞控制(重点)–基于拥塞窗口(cwnd)的控制方法：

1、出现拥塞的原因：

请求的资源数大于可以提供的资源数。塞车就是一个很好的例子，道路资源就这么多，路上的车的数量很多，每一个都想尽快的使用车道去做自己的事情，就很有可能发生交通事故或者阻塞的现象，计算机网络也是如此。

2、与流量控制的区别：

流量控制更倾向于点对点的控制，主要针对的是用户进程之间。而拥塞控制更倾向于全局的控制，防止过多的数据注入到网络中，使网络中的路由器或链路不致过载。

3、拥塞控制采用的方法：

拥塞窗口并不是一个固定的窗口大小，它是动态的随时随刻变化的。属于的是基于反馈的闭环控制方法，而不是一开始就事先面面俱到的开环控制方法。

4、拥塞控制算法：

慢开始算法：

在不超过慢开始门限(ssth默认初始值为16)的基础上，每经过一个传输轮次，就翻倍增长发送窗口。如图所示：

关于慢开始门限ssth，有：

当 cwnd < ssthresh 时，使用慢开始算法。

当 cwnd > ssthresh 时，停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法。

当 cwnd = ssthresh 时，既可使用慢开始算法，也可使用拥塞避免算法。

拥塞避免算法：

加法线性增大，每经过一个传输轮次，发送窗口就增加1；值得注意的是，无论是在慢开始阶段还是拥塞避免阶段，只要发送方判断出现了网络阻塞(重传计时器超时)，迅速的将ssth慢开始门限设置为Max(cwnd/2,2)，同时将拥塞窗口重新设置为1。如下图所示：

快重传：

当出现发送方连续收到了3个对同一报文段的重复确认。发送方改为快重传和快恢复算法。

快重传的目的是在于更早的重传丢失的报文，而不是等到超时计时器。这样就不会让发送方以为发生了网络阻塞的现象。提高了系统的吞吐率。

快恢复：

由于此时进行了快重传，发送方认为网络此时此刻只是个别报文丢失而已，没有发生阻塞，这个时候就没必要执行慢开始算法，而是执行快恢复算法。

此时。慢开始门限 ssth = 当前拥塞窗口 cwnd / 2 ；新拥塞窗口 cwnd = 慢开始门限 ssthresh；然后执行拥塞避免算法。

TCP传输控制协议（重点）：

1、一种有链接协议。传输之前需要建立通信。是可靠的传输服务。

2、套接字socket：IP+端口号；

3、可靠的原理：三次握手、四次挥手、停止等待、ARQ超时重传、拥塞控制。

UDP用户数据报协议：

一种无连接协议，传输数据之前不需要建立链接。尽最大努力交付。

网络层–把运输层的报文段或数据封装成IP数据报：

为分组交换网上的不同主机提供通信服务。

数据链路层：

两个相邻结点传输数据时，将网络层交下来的数据报封装成帧

物理层：

所传数据单位是比特：透明传输比特流

4、三者具体对应关系

5、数据在各层的传递

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