计算机网络
HTTP 请求类型（大致）
POST / HTTP/ 1.1 请求方法路径协议版本
Host: xx. cn 请求主机
Connection：keep-alive 保持 TCP 协议不断，复用传输
Content-type: text/html; charset=utf-8 请求数据的类型
Content-Length: 123 请求体的字节数
响应类型
HTTP/1.1 200 OK 协议版本返回码返回码含义
Server: nginx 1.1.1 服务端中间件信息
Content-Length:
客户端会在发送出ACK之后进入到TIME_WAIT状态，同时设置一个计时器，等待2MSL的时间。如果在该时间内再次收到FIN，那么客户端会重发ACK并再次等待2MSL。
所谓的2MSL是两倍的MSL(Maximum Segment Lifetime)。MSL指一个片段在网络中最大的存活时间，2MSL就是一个发送和一个回复所需的最大时间。如果直到2MSL，客户端都没有再次收到FIN，那么客户端推断ACK已经被成功接收，则结束TCP连接。
TCP 通过以下几个特性保证数据传输的可靠性
- 序列号和确认应答
- 超时重传
- 流量控制
- 拥塞控制
- 校验和
基础概念
- 网络号：负责标识该 IP 地址是属于哪个「子网」的。
主机号：负责标识同一「子网」下的不同主机。
键入网址到网页显示，期间发生了什么？
解析URL：首先浏览器要解析URL，_URL_包括协议 + web服务器 + 目录名和文件名，继而生成发送给web服务器的、对该资源的请求信息DNS解析：查询服务器域名对应的 IP 地址。DNS服务器保存了 Web 服务器域名与 IP 的对应关系。客户端发送DNS请求给本地DNS服务器，查询对应的IP地址后返回客户端。PS：需要查询时，浏览器、操作系统、hosts文件依次看有没有缓存，不一定每次都要解析IP。TCP连接：HTTP报文是基于TCP传输的，涉及到三次握手。组装好TCP报文后交给网络层处理。发送HTTP请求：
(1) 加入IP头部，生成IP报文
(2) 加入MAC头部。（发送方MAC地址在网卡里，接收方的MAC地址靠ARP协议在以太网广播寻找，当然也是有缓存的）
(3) 再经过_网卡、交换机、路由器_，抵达服务器服务器处理请求并返回HTTP报文：服务器依次检查_MAC头部、IP头、TCP头_检查序列号和端口号，HTTP进程收到后把这个网页封装在HTTP响应报文里并返回（相同步骤）。浏览器解析渲染页面：浏览器是一个边解析边渲染的过程。连接结束
为什么要四次？
接收方可能还有数据要发送，所以并不能马上发送 FIN 报文，而是将发送 FIN 报文的控制权交给接收方应用程序
什么情况下三次挥手？
1没有数据要发送 且 2开启了TCP延迟确认机制
TCP延迟确认机制：解决了单独发送ACK（不带数据）效率低的问题
有数据要发送时，ACK会一同发送
没有数据要发送时，ACK会等待数据一起发送；如果这时又收到了数据报文，就会立刻发出
全连接和半连接队列
查看某个服务的全连接队列大小
ss -lnt 'sport = : 8080'
滑动窗口
拥塞 窗口
SDN
网络接入
路由
介绍
路由是Web框架中的一个重要概念，它用于将HTTP请求映射到相应的处理程序。路由是指将URL与特定的处理程序或控制器相关联的过程。当用户访问Web应用程序时，路由将决定哪个控制器或处理程序将处理该请求。路由通常使用HTTP方法（GET、POST、PUT等）和URL路径来定义。
路由一定是对称的吗？
不一定。
路由是工作在哪一层协议？
不仅仅 ip 层，连接层也可能
路由是改的 IP 地址吗？
路由是改 Mac，找到发包口
动态路由 BGP， OSPF 等
API 路由和 web 路由
API路由和Web路由是两种不同类型的路由。API路由用于处理API请求，而Web路由用于处理Web请求。API路由通常返回JSON或XML格式的数据，而Web路由通常返回HTML格式的数据。
ARP
逻辑同网段才能发送 ARP，跨网段找下一段
免费 ARP
新增服务器，刷新缓存
新增 ip，防止 IP 冲突
ARP 代理
劫持 ARP 请求
ARP 本质上是查找下一跳的 MAC，不是请求目标地址
IP 协议
网络模型
数据链路层
数据链路层由来：单纯的电信号0和1没有任何意义，必须规定电信号多少位一组，每组什么意思
数据链路层的功能：定义了电信号的分组方式。
网络层
区分哪些计算机是同一广播域，引入一套新的地址用来区分不同的广播域／子网，这套地址即网络地址。
子网掩码作用
知道”子网掩码”，我们就能判断，任意两个 IP 地址是否处在同一个子网络。
特殊地址
全零地址："0.0.0.0"对应当前地址。它表示的是这样一个集合：所有不清楚的主机和目的网络。
全“1”地址："255.255.255.255"是当前子网的广播地址。限制广播地址，这个地址不能被路由器转发。
回环地址："127.0.0.1"即本机地址, windows 系统别名 Localhost
NAT
介绍
网络地址转换，替换 IP 报文头部的地址信息。NAT通常部署在一个组织的网络出口位置，通过将内部网络IP地址替换为出口的IP地址提供公网可达性和上层协议的连接能力。
解决多个内网访问同一个目标地址+端口
ip+端口
流程
- 网络被分为私网和公网两个部分，NAT 网关设置在私网到公网的路由出口位置，双向流量都必须经过 NAT 网关；
- 网络访问只能先由私网侧发起，公网无法主动访问私网主机；
- NAT 网关在两个访问方向上完成两次地址的转换或翻译，出方向做源信息替换，入方向做目的信息替换；
- NAT 网关的存在对通信双方是保持透明的；
- NAT 网关为了实现双向翻译的功能，需要维护一张关联表，把会话的信息保存下来。
静态 NAT
一个内部主机占用一个公网 ip
主要为了实现一些特殊的组网需求，比如隐藏内部主机的真实 ip，或者实现两个 ip 地址重叠网络的通信。
NAT 重载（经常应用）
PAT（port address Translation，端口地址转换，一对多模型，也叫端口地址复用）
缺点
（1）无法进行端到端的 IP 跟踪
（2）使 IP 会话的保持时效变短
解决措施：
主动发送一个 NAT 能感知到而又没有实际数据的保活消息，这么做的主要目的就是重置 NAT 的会话定时器。
（3）许多应用层协议无法识别
网络传输
MSS
timewait?
http 与 tcp 区别
其实 http 只是多了一层规矩，http 依然是 tcp，只是这个规矩让用户更清晰，更简洁。
非对称路由解决方法
OSPF
相关名词
OSPF
开放式（公共）最短路径优先协议，是一种链路状态路由协议
链路状态：共享拓扑，本地计算路由
SPF
最短路算法，OSPF 路由协议核心算法
LSA
链路状态通告，可以简单的理解为每台路由器都产生一个描述自己直连接口状态（包括接口的开销、与邻居路由器之间的关系等）的通告
OSPF 作为链路状态路由协议，路由器之间交互的是 LSA（链路状态通告），路由器将网络中泛洪的 LSA 搜集到自己的 LSDB（链路状态数据库）中，这有助于 OSPF 理解整张网络拓扑，并在此基础上通过 SPF 最短路径算法计算出以自己为根的、到达网络各个角落的、无环的树，最终，路由器将计算出来的路由装载进路由表中。
DNS 记录类型
CNAME
CNAME 记录，也叫别名记录，相当于给 A 记录中的域名起个小名儿，比如 www. xx. com 的小名儿就叫 www. yy. com 好了，然后 CNAME 记录也和 A 记录一样，是一种指向关系，把小名儿 www. yy. com 指向了 www. xx. com，然后通过 A 记录，www. xx. com 又指向了对应的 IP：
- \www. yy. com → www. xx. com → 1.1.1.1
A/AAA
IP 指向记录，用于指向 IP，前者为 IPv4 记录，后者为 IPv6 记录。
MX
邮件交换记录，用于指向邮件交换服务器
NS
解析服务器记录，用于指定哪台服务器对于改域名解析、
SOA 记录
起始授权机构记录，每个 zone 有且仅有唯一的一条 SOA 记录，SOA 是描述 zone 属性以及权威服务器的记录
CDN
静态加速
CDN=更智能的镜像+缓存+流量导流
CDN (内容分发网络) 指的是一组分布在各个地区的服务器。这些服务器存储着数据的副本，因此服务器可以根据哪些服务器与用户距离最近，来满足数据的请求。CDNs 提供快速服务，较少受高流量影响。
CDNs 被广泛用于传输 stylesheets 和 JavaScript 等静态资源，像 Bootstrap，Jquery 等。对这些库文件使用 CDN 技术，有以下几点好处：
- 通过 CDN 向用户分发传输相关库的静态资源文件，可以降低我们自身服务器的请求压力。
- 大多数 CDN 在全球都有服务器，所以 CDNs 上的服务器在地理位置上可能比你自己的服务器更接近你的用户。地理距离会按比例影响延迟。
- CDNs 已经配置了恰当的缓存设置。使用 CDN 节省了在你的服务器中对静态资源文件的配置。
判断一个网站是否使用 CDN
观察网络请求：在浏览器的开发者工具中可以查看网站的网络请求。如果发现一些有 CDN 域名的资源请求，则可以判断该网站使用了 CDN。
查询 DNS 记录：可以通过一些工具查询网站的 DNS 记录，查看是否有 CDN 相关的记录。
使用在线工具：一些在线工具，如 www. chinaz. com，可以查询一个域名是否使用了 CDN。
如何绕过 CDN
-
直接访问源站：如果 CDN 的加速域名和源站域名不同，可以直接访问源站，绕过 CDN 的加速。
-
修改 Hosts 文件：在 Hosts 文件中添加源站的 IP 地址和域名映射，也可以绕过 CDN 的加速。
-
使用代理：使用代理服务器可以更改请求路径，从而绕过 CDN 的加速。
域名解析对应多个 IP 地址一定是使用了 cdn 吗？
答：也有可能是 dns 解析时多添加几个不同 IP 的 A 记录，部分服务器使用 DNS 解析，利用域名解析作为第一级负载均衡，再在服务器中使用 NGINX 负载均衡作为第二级负载均衡
多地 ping 一个域名只有一个 ip 一定没用 cdn 吗？
答：有可能是用了 Anycast CDN，一个 IP 走遍天下。根据访问量动态调整节点数量，访问量少的时候，CDN 只开个别节点，甚至只保留一个节点，提高缓存命中率，节约成本。（但是这种情况极少）
AnyCast，也称任意播，或泛播，指 IPV 6 协议中一个发送方同最近的一组接收方之间的通信。BGP AnyCast 就是利用一个（或多个）AS 号码在不同的地区广播相同的一个 IP 段。即不同地区若干个 AS 号广播同一个 IP（段）。
命中 header 就一定是使用了 cdn 吗？
如果要通过客户端看某个网站是否使用 CDN，看网站的发向客户端的 HEADER 信息，如果 header 信息里面有 X-Cache MISS from cache. xxx. com. cn, MISS from cache. xxx. com. cn 类似这样的头部，就可能使用了 CDN，不过也不好说，因为服务器使用了反向代理技术（如 squid）也会发出这样的头部，这种情况得到的也不是网站真实 ip。
动态加速 DCDN
针对 POST 等非静态请求等不能在用户边缘缓存的业务，基于智能选路技术，从众多回源线路中择优选择一条线路进行传输。
ISP
四层负载均衡
基于 IP+端口，利用某种算法将报文转发给某个后端服务器，实现负载均衡地落在后端服务器上。
主要功能
- 解耦 vip 和 rs
- NAT
- 防攻击：syn proxy
常见的调度算法原理
RR 轮询：Round Robin，将所有的请求平均分配给每个真实服务器 RS
加权 RR 轮询：给每个后端服务器一个权值比例，将请求按比例分配
最小连接：把新的连接请求分配到当前连接数最小的服务器
五元组 hash：根据 sip, sport, proto, dip, dport 对静态分配的服务器做散列取模
缺点：当后端某个服务器故障后，所有连接都重新计算，影响整个 hash 环
一致性 hash：只影响故障服务器上的连接 session，其余服务器上的连接不受影响。
外网核心设备用于流量拦截和清洗
七层负载均衡
时钟
日历时钟
根据某个日历（也称挂钟时间）返回当前日期和时间
单调钟
适用于测量持续时间
在分布式系统中，使用单调钟测量经过时间（比如超时）通常很好，因为它不假定不同节点的时钟之间存在任何同步，并且对测量的轻微不准确性不敏感。
TCP协议自带的KeepAlive机制能否替代心跳机制？
- 结论是：无法替代；
- 原因是：TCP KeepAlive机制的作用是检测连接的有无（死活），但无法检测连接是否有效。
习题
10Mbps的Ethernet的争用期是51.2us，在争用期内可发送【】的数据
10Mb/sX51.2us
=10^6 bit /sX51.2X10^-6s
=512bit
=64Byte
波特率和比特率都是都是传输速率的单位,它们之间的关系是( 取决于调制方法)。
MAC 地址是一个(6 )字节的二进制串,以太网 MAC 地址由 IEEE 负责分配。以太网地址分为两个部分:地址的前(3 )个字节代表厂商代码,后( 3)个字节由厂商自行分配。
在PPP协议中，帧定界符（Flag）是一个特殊的字节，其值为 01111110。为了避免数据中的某些字节被误认为是帧定界符，PPP协议采用了字节填充机制。具体来说，如果数据中出现了与帧定界符相同的字节 01111110，或者出现了转义字符 01111101，那么在这些字节之前会插入一个转义字符 01111101。
无类别域间路由（CIDR）
传统的 IP 地址类 ABCDE 分配网络
网络 = 网络地址/子网掩码
CIDR 通过变长子网掩码 (VLSM) 分配 IP 地址，例如对超过 254 但少于 65534 台设备的公司，将 B 类分成多个小网络，从而实现 IP 地址的有效利用。
# Example of allocating one /23 networks
network1 = '192.0.2.0/23'，地址范围从192.0.2.0 - 192.0.3.255，共512个地址
# Or allocate two /24 network
network1 = '192.0.2.0/24'，地址范围从192.0.2.0 - 192.0.2.255，共256个地址
network2 = '192.0.6.0/24'，地址范围从192.0.6.0 - 192.0.6.255，共256个地址
UDP 打洞
原理
- Peer1 的NAT路由器：
- 初始状态：空
- 第一次发送后：
- 第二次接收后：保持不变
- Peer2 的NAT路由器：
- 初始状态：空
- 第一次接收后：丢弃数据包，路由表不变
- 第二次发送后：
| 内部IP | 内部端口 | 外部IP | 外部端口 |
|---|---|---|---|
| 192.168.2.3 | 23456 | 203.0.113.2 | 65432 |
- 第三次接收后：保持不变
限制
1. NAT类型
- 完全锥形NAT（Full Cone NAT）：完全锥形NAT，所有从同一个内网IP和端口号发送过来的请求都会被映射成同一个外网IP和端口号，并且任何一个外网主机都可以通过这个映射的外网IP和端口号向这台内网主机发送包。
- （IP）受限锥形NAT（Restricted Cone NAT）：限制锥形NAT，它也是所有从同一个内网IP和端口号发送过来的请求都会被映射成同一个外网IP和端口号。与完全锥形不同的是，外网主机只能够向先前已经向它发送过数据包的内网主机发送包。
- 端口受限锥形NAT（Port Restricted Cone NAT）：端口限制锥形NAT，与限制锥形NAT很相似，只不过它包括端口号。也就是说，一台IP地址X和端口P的外网主机想给内网主机发送包，必须是这台内网主机先前已经给这个IP地址X和端口P发送过数据包。
上面是锥形 NAT，和下面互补 - 对称NAT（Symmetric NAT）：对称NAT，所有从同一个内网IP和端口号发送到一个特定的目的IP和端口号的请求，都会被映射到同一个IP和端口号。如果同一台主机使用相同的源地址和端口号发送包，但是发往不同的目的地，NAT将会使用不同的映射。此外，只有收到数据的外网主机才可以反过来向内网主机发送包。（STUN 不支持）
2. NAT超时
- NAT路由器通常会在一段时间后删除映射条目，如果在这段时间内没有数据包传输，映射条目可能会被删除，导致打洞失败。（需要保证连接基本同时）
3. 多层NAT
- 在某些网络环境中，可能存在多层NAT（例如，家庭路由器后面还有企业路由器），这会增加打洞的复杂性。
P2P 技术
-
STUN：帮助客户端发现其公共IP地址和端口，辅助NAT穿透。
-
TURN：在无法直接建立点对点连接的情况下，通过中继服务器转发数据包。
-
ICE：结合STUN和TURN，提供一种灵活的机制来建立点对点连接，应对复杂的网络环境。来建立点对点连接，应对复杂的网络环境。
WebRTC 的六大关键协议 ICE、STUN、TURN、SRTP、DTLS 和 RTP
ICMP
ICMP数据报是封装在IP数据报中进行传递的。（此时，IP数据报首部的协议字段设置为1，表示当前传递的是ICMP报文。）
ICMP报文通用格式如下，主要关注Type、Code两个字段。
- Type字段：ICMP报文类型。比如超时错误（Time Exceeded Message）、目标主机不可达错误（Destination Unreachable Message）等。
- Code字段：子类型。比如，导致目标主机不可达错误的原因可能有多种，比如主机错误（code=1），端口错误（code=3）等。
IP数据报未到达目标主机，且TTL被置为0时，返回的就是超时错误（Time Exceeded Message），此时Type=11，code=0。
traceroute收到ICMP报文，发现Type=11，code=0，记录下发送节点的IP和耗时。
RIP基于UDP，BGP基于TCP，OSPF和EIGRP基于IP。
片偏移字段的值：
第一个分片：0
第二个分片：1480 / 8 = 185
第三个分片：2960 / 8 = 370
组播
地址范围: 224.0.0.0 到 239.255.255.255
组播需要接收方和发送方具有保证相同的端口
n开头表示从网络字节序转换h开头表示从主机字节序转换p表示可打印的格式(presentation)s表示短整型(short)
浙公网安备 33010602011771号