計算機網路原理學習筆記_簡要總結

CS架構與BS架構

CS架構
服務器-客戶機，即Client-Server(C/S)結構，C/S結構通常采取兩層結構，服務器負責資料的管理，客戶機負責完成與用戶的互動任務，
客戶機通過局域網與服務器相連，接受用戶的請求，并通過網路向服務器提出請求，對資料庫進行操作，服務器接受客戶機的請求，將資料提交給客戶機，客戶機將資料進行計算并將結果呈現給用戶，服務器還要提供完善安全保護及對資料完整性的處理等操作，并允許多個客戶機同時訪問服務器，這就對服務器的硬體處理資料能力提出了很高的要求，
在C/S結構中，應用程式分為兩部分:服務器部分和客戶機部分，服務器部分是多個用戶共享的資訊與功能，執行后臺服務，如控制共享資料庫的操作等;客戶機部分為用戶所專有，負責執行前臺功能，在出錯提示、在線幫助等方面都有強大的功能，并且可以在子程式間自由切換，
C/S結構在技術上已經很成熟，它的主要特點是互動性強、具有安全的存取模式、回應速度快、利于處理大量資料，但是C/S結構缺少通用性，系統維護、升級需要重新設計和開發，增加了維護和管理的難度，進一步的資料拓展困難較多，所以C/S結構只限于小型的局域網

BS架構
B/S架構即瀏覽器和服務器架構模式，是隨著Internet技術的興起，對C/S架構的一種變化或者改進的架構，在這種架構下，用戶作業界面是通過WWW瀏覽器來實作，極少部分事務邏輯在前端（Browser）實作，但是主要事務邏輯在服務器端(Server)實作，形成所謂三層3-tier結構，B/S架構是WEB興起后的一種網路架構模式，WEB瀏覽器是客戶端最主要的應用軟體，這種模式統一了客戶端，將系統功能實作的核心部分集中到服務器上，簡化了系統的開發、維護和使用，客戶機上只要安裝一個瀏覽器（Browser），如Netscape Navigator或Internet Explorer，服務器安裝Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server等資料庫，瀏覽器通過Web Server同資料庫進行資料互動， 這樣就大大簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統維護與升級的成本和作業量，降低了用戶的總體成本(TCO)，

網路通信

網路存在的意義就是跨地域資料傳輸，我們將這個程序稱之為通信
網路是用物理鏈路將各個孤立的作業站或主機相連在一起，組成資料鏈路，從而達到資源共享和通信的目的，通信是人與人之間通過某種媒體進行的資訊交流與傳遞，網路通信是通過網路將各個孤立的設備進行連接，通過資訊交換實作人與人，人與計算機，計算機與計算機之間的通信，
網路通信中最重要的就是網路通信協議，當今網路協議有很多，局域網中最常用的有三個網路協議：MICROSOFT的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和TCP/IP協議，應根據需要來選擇合適的網路協議，

簡單理解:網路=物理鏈接介質+互聯網通信協議

OSI七層協議/網路七層協議

OSI是一個開放性的通信系統互連參考模型，它是一個定義得非常好的協議規范，OSI模型有7層結構，每層都可以有幾個子層， OSI的7層從上到下分別是 7 應用層 6 表示層 5 會話層 4 傳輸層 3 網路層 2 資料鏈路層 1 物理層 ；其中高層（即7、6、5、4層）定義了應用程式的功能，下面3層（即3、2、1層）主要面向通過網路的端到端，點到點的資料流，

各層的功能
應用層
與其它計算機進行通訊的一個應用，它是對應應用程式的通信服務的，例如，一個沒有通信功能的字處理程式就不能執行通信的代碼，從事字處理作業的程式員也不關心OSI的第7層，但是，如果添加了一個傳輸檔案的選項，那么字處理器的程式就需要實作OSI的第7層，示例：TELNET，HTTP，FTP，NFS，SMTP等，
表示層
這一層的主要功能是定義資料格式及加密，例如，FTP允許你選擇以二進制或ASCII格式傳輸，如果選擇二進制，那么發送方和接收方不改變檔案的內容，如果選擇ASCII格式，發送方將把文本從發送方的字符集轉換成標準的ASCII后發送資料，在接收方將標準的ASCII轉換成接收方計算機的字符集，示例：加密，ASCII等，
會話層
它定義了如何開始、控制和結束一個會話，包括對多個雙向訊息的控制和管理，以便在只完成連續訊息的一部分時可以通知應用，從而使表示層看到的資料是連續的， 在某些情況下，如果表示層收到了所有的資料，則用資料代表表示層，示例：RPC，SQL等，
傳輸層
這層的功能包括是選擇差錯恢復協議還是無差錯恢復協議，及在同一主機上對不同應用的資料流的輸入進行復用，還包括對收到的順序不對的資料包的重新排序功能，示例：TCP，UDP，SPX，
網路層
這層對端到端的包傳輸進行定義，它定義了能夠標識所有結點的邏輯地址，還定義了路由實作的方式和學習的方式， 為了適應最大傳輸單元長度小于包長度的傳輸介質，網路層還定義了如何將一個包分解成更小的包的分段方法，示例：IP，IPX等，
資料鏈路層
它定義了在單個鏈路上如何傳輸資料， 這些協議與被討論的各種介質有關，示例：ATM，FDDI等，
物理層
OSI的物理層規范是有關傳輸介質的特性，這些規范通常也參考了其他組織制定的標準， 連接頭、幀、幀的使用、電流、編碼及光調制等都屬于各種物理層規范中的內容，物理層常用多個規范完成對所有細節的定義，示例：Rj45，802.3等，

簡單理解版本，五層協議

協議指的是規定資料的組織格式
一般的格式：頭部+資料部分

五層協議
應用層
傳輸層
網路層
資料鏈路層(ethernet以太網協議)
物理層(負責發送電信號,單純的電信號毫無意義，必須對其進行分組)

簡單理解就是一個快遞被打包然后輸送然后識訓，再拆包的程序


打包的程序：資料外加頭
拆包的程序：拆掉頭獲取資料

ethernet頭+ip頭+tcp頭+應用層的頭+應用層資料

對資料鏈路層的一點補充

，

• 規定1：一組資料稱為一個資料幀

• 規定2：資料幀分成兩部分:頭+資料
  頭包含：源地址與目標地址，該地址是mac地址(每臺電腦的唯一標識)
  資料包含：包含的是網路層發過來的整體的內容

• 規定3：規定但凡接入互聯網的主機必須有一塊網卡，每塊網卡在出廠時都燒制好一個全世界獨一無二的地址，該地址稱之為mac地址

以太網協議的作業方式是廣播(即通訊靠吼)

對網路層的一點補充

目的：
劃分廣播域，以期降低網路負擔
每個廣播域要想接通外部網路，一定要有一個網關幫內部的計算機轉發包到公網
網關與外界通信依靠是路由協議

• 規定1：一組資料稱為一個資料包
• 規定2：資料幀分成兩部分:頭+資料
  頭包含：源地址與目標地址，該地址是IP地址
  資料包含的：傳輸層發過來的整體的內容

劃分方法與IP地址等有關內容:詳見

對傳輸層的一點補充

tcp\udp:基于埠
埠范圍0-65535，0-1023為系統占用埠
ip+port=全世界范圍內獨一無二的一個基于網路通信的應用程式的標識
比如我可以通過該資訊判斷當前的請求來自哪臺電腦的哪個客戶端

基于tcp協議建立通信之前：必須有一個雙向通信的鏈接

三次握手建立鏈接

建立鏈接是為了傳資料做準備的，三次握手即可

第一次握手：建立連接時，客戶端發送syn包（seq=j）到服務器，并進入SYN_SENT狀態，等待服務器確認；SYN：同步序列編號（Synchronize Sequence Numbers），

第二次握手：服務器收到syn包，必須確認客戶端的SYN（ack=j+1），同時自己也發送一個SYN包（seq=k），即SYN+ACK包，此時服務器進入SYN_RECV狀態，

第三次握手：客戶端收到服務器的SYN+ACK包，向服務器發送確認包ACK(ack=k+1)，此包發送完畢，客戶端和服務器進入ESTABLISHED（TCP連接成功）狀態，完成三次握手，

四次揮手斷開鏈接

斷開鏈接時，由于鏈接內有資料傳輸，所以必須分四次斷開
（1） TCP客戶端發送一個FIN，用來關閉客戶到服務器的資料傳送，
（2） 服務器收到這個FIN，它發回一個ACK，確認序號為收到的序號加1，和SYN一樣，一個FIN將占用一個序號，
（3） 服務器關閉客戶端的連接，發送一個FIN給客戶端，
（4） 客戶端發回ACK報文確認，并將確認序號設定為收到序號加1，

tcp是可靠傳輸的
發送資料必須等到對方確認后才算完成，才會將自己記憶體中的資料清理掉，否則重傳

ps：當服務端大量處于TIME_WAIT狀態時意味著服務端正在經歷高并發

tcp協議的半連接池

限制的是同一時刻的請求數，而非連接數
backlog
[鏈接請求1,鏈接請求2,鏈接請求3,鏈接請求5]

對應用層的一點補充

可以自定義協議→頭+資料
自定義協議需要注意的問題：

• 兩大組成部分：頭部+資料部分
  -頭部：放對資料的描述資訊
  比如：資料要發的目標，資料的型別，資料的大小
  資料部分：想要發的資料的內容

• 頭的長度必須固定
  因為接收端要通過頭部獲取所接接收資料的詳細資訊

常見的協議有:http https ftp