网络相关问题总结

聊一下你对网络分层的理解

ISO提出的OSI模型将网络分为七层，即物理层( Physical )、数据链路层(Data Link)、网络层(Network)、传输层(Transport)、会话层(Session)、表示层(Presentation)和应用层(Application)。但是其中的会话层和表示层是可以忽略的，所以就形成了我们常见的五层网络模型，即：物理层、网络访问层、网络互联层、传输层、应用层。用一张图可以完美描述它们的关系。

描述一下TCP协议？

TCP协议是一个面向连接的、可靠的、基于字节流的、全双工的协议。

• 1.面向连接的：面向连接的协议要求正式发送之前需要通过“握手”建立一个逻辑连接，结束通信时也需要通过有序的四次挥手来断开连接。而无连接的协议则不需要。
• 2.可靠的：IP协议是一种无连接、不可靠的协议，它尽最大可能把数据传输给接收方，它不能保证接受方是否能够接收到数据，也不保证包是否重复。而TCP是基于IP基础之上的协议，所以如果它需要保证连接的可靠性，主要包括以下几方面：
  • 提供包的校验和。每个TCP包的首部都会有两个字节来表示校验和，它用来保存包的大小，防止包在传输过程中丢失，如果校验时发现包有丢失问题，则直接放弃这个包。
  • 提供包的***。包的***解决了数据乱序和重复问题。当我们发送一个TCP包过大时，会被自动把它拆分成几个包，由于每个包到达时间不是有序的，或者由于网络原因导致包重复发送的问题，接收方都可以通过包的***来解决这些问题。
  • 超时重传。TCP发送数据后会起一个定时器，等待对方确认收到这个数据包，如果指定时间内没收到ACK包就会进行重传，然后等待更长时间，再多次重传失败后才会丢弃这个包，从而保证可靠性。
  • 流量控制。
  • 拥塞控制。
• 3.面向字节流：TCP是面向字节流的协议，流的含义就是报文没有边界。当我们往传输流里面写数据时，它会先放到缓冲区，最终会以多少个报文发出去是不确定的，同理，接收方也是一样，它会从传输流里面的读数据，由于发送方的报文数量不确定性，所以每次读取的报文数量也不确定。
• 4.全双工的：TCP协议的发送端和接收端可以是客户端/服务器端，也可以是服务器端/客户端，通信双方在任意时刻既可以发送数据，也可以接收数据，每个方向的数据流都独立管理***、滑动窗口大小、MSS 等信息。

TCP提供了一种字节流服务，而收发双方都不保持记录的边界。应用程序如何提供它们自己的标识？

很多Internet应用使用一个回车和换行来标记每个应用记录的结束；另外一种技术是在每个记录之前加上一个记录的字节计数，DNS和RPC采用了这种技术。

为什么说Http是可靠的数据传输协议？

HTTP是属于应用层的协议，TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）是属于传输层的协议。

我们都知道TCP协议是面向连接的，每次进行连接都要进行三次握手和四次挥手，所以它的连接是可靠的。而HTTP是在TCP上层的协议，所以它也是可靠的。

那为什么TCP可靠？

首先来讲一下网络的分层，因特网协议可以分为五层，分别是：

应用层->传输层->网络互联层->网络访问层->物理层

或许你觉得很抽象，但是通过栗子你就会发现并没有那么复杂。

如访问一个Http请求：http://45.124.252.66:9090/main/

怎么访问到这个网站呢？首先我们需要通过网络，可能是移动网或者宽带网等（这就是物理层，它是一个传输介质），然后找到对应那一台被我们访问的服务器的mac地址（网络访问层）进行连接，再匹配它的IP（网络互联层）是否对应，确定了主机后，再通过端口号9090（传输层）访问对应的进程，由于一个进程里面有很多业务模块，而我们需要访问main模块（应用层），最终通过不同层来实现网站的访问。

每个层都是相互独立，并且向下依赖，而传输层是能确定唯一主机的，因为我们可以通过mac地址、host和端口来确定唯一的一台主机，所以它是可靠的。后续有的人会问，那如果网络中断呢？那不就不可靠了吗，我们常说的网络中断是属于物理层，由于是向下依赖，传输层的建立是依赖于下面的三层（网络互联层、网络访问层、物理层）是可靠的，如果下面的层都没有连接成功，也就没有传输层这一说了。

我们通过分层了解了传输层是能够连接上唯一的主机，那么怎么保证一个请求是可靠的呢？

那就要讲到三次握手和四次挥手的作用了。

三次握手就是在建立连接之前需要客户端需要先给服务端发出SYN©报文，当服务器收到后需要返回客户端ACK=SYN©+1，并且传输自己生成的SYN(s)给客户端，客户端收到后进入已连接状态，需要再回一个ACK=SYN(s)+1给服务器，服务器收到ACK后也进入了连接状态，这就是一个三次握手的过程，通过双方进行三次通信保证此时双方都已经进入准备状态。

四次挥手就是在结束连接的时候，客户端会发送FIN©给服务器，服务器收到后回复客户端ACK=FIN©+1告知客户端收到客户端的结束请求了，这时客户端就会进入CLOSING(半关闭状态)，等待服务器的结束请求。 在一段小延迟时间后，服务器也会发送一个FIN(s)请求给客户端，客户端收到后发送ACK=FIN(s)+1给服务器，服务器收到ACK后就进入技术状态。客户端在等待2个MSL（避免服务器收不到ACK）后也进入结束状态。

在每次进行连接和断开连接都需要经过复杂的三次握手和四次握手，从而保证了每个连接都是可靠的，所以TCP协议是可靠的，而HTTP就是TCP上层的协议，所有连接都是基于TCP协议的。

在我们能够确定每个请求对应的唯一主机和端口号，并且通过Http协议添加响应的请求数据信息（如模块名字等）确定请求的代码位置，并且在每次请求都通过三次握手和四次挥手保证连接的可靠性，所以一个Http请求是可靠的。