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网络基础

字数统计: 5.6k字   |   阅读时长≈ 20分

网络基础

1、Internet服务

每项服务都会有相对应的 协议规则
www(网页服务)、FTP(文件传输)、E-mail（电子邮件）、Telnet（远程登陆）…

1.1、 www(网页服务)

www是用浏览器访问网页的服务，所以网站的主页的域名前需要加上www。随着网站服务类型的增加，不同的二级、三级域名对应不同的业务，而业务的处理会分配到多个服务器，不在需要使用www来标注页面。但为了尊重用户习惯。很多网站还会做DNS解析www
http

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一、浏览器请求网页的流程

客户端（浏览器）输入网络地址（www.baidu.com）---> DNS域名解析（获取域名对应的IP）---> TCP/IP三次握手,建立TCP连接，发起HTTP请求 ---> Server服务端,服务端发送HTMl代码，发送静态资源（css,js,img...）---> 客户端（浏览器）渲染页面 四次挥手，中断连接请求--> Server服务端

1.2、TCP协议

TCP: Transmission Control Protocol 传输控制协议

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特点：面向连接的（收发数据前，必须建立可靠的连接）
建立连接的基础：三次握手

应用场景：数据必须准确无误的收发
HTTP请求、FTP文件传输、邮件收发
优点：稳定、重传机制、拥塞控制机制、断开连接
缺点：速度慢、效率低、占用资源、容易被攻击（三次握手期间 ，DOS，DDOS攻击）

TCP/IP协议组：提供点对点的连接机制，制定了数据封装、定址、路由、数据接收的标准

三次握手的目的： 双方确认对方收，发的能力的最少次数

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1.3、UDP协议

UDP: User Data Protocol 用户数据报协议

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特点：面向无连接的（不可靠的协议，无状态传输机制）
应用场景：无需确保通讯质量且速度要求快，无需确保信息完整
消息发送、语音通话、直播
优点：安全、快速、漏洞少（UDP flood攻击）
缺点：不可靠、不稳定，容易丢包

总结：只要目的源地址，端口号 和 接收方 地址，端口确认，则可以直接发送信息报文，但不一定保证 一定能收到或完整收到

1.4、HTTP/HTTPS

HTTP: HyperText Transfer Protocol 超文本传输协议
客户端和服务器端请求和应答的标准，用于从web服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议

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HTTP请求：按照协议规则将WEB服务器发送的超文本传输到浏览器
HTTPS：HTTP: HyperText Transfer Protocol Secure 超文本传输安全协议
定义：HTTP的安全版（基于 SSL/TLS）
SSL：Secure Sockets Layer 安全套接层
TLS：Transport Layer Security 传输层安全 （前身是SSL协议）

为网络通信及数据安全提供完整性的一种安全协议，对网络连接进行加密
理解：https 经http进行通信，通过 ssl/tls 建立安全通道，加密数据包 
HTTPS使用的主要目的是提供对网站服务器的身份认证，同时保护交换数据的隐私与完整性

2、DNS：Domain Name Server（域名服务器）

作用： 域名对应IP的转换服务器
特征：DNS中保存了一张域名对应Ip的表
一个域名只能对应一个IP，一个IP可以对应多个域名
gTLD: generic Top-level DNS Server 顶级域名服务器
为所有的.com, .net, .org…..后缀做域名解析

dns

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域名解析
一、根域
就是所谓的 '.'，其实我们的网址www.baidu.com在配置当中应该是 www.baidu.com. (通常将.省略了)
根域服务器全世界有13台（应该说是13个ip地址）

二、域名划分
1、顶级域名（一级域名）jsplusplus.com

2、二级域名 www.jsplusplus.com (jsplusplus.com这个域里叫做www的主机)、 study.jsplusplus.com(jsplusplus.com这个域里叫做study的主机)

3、三级域名 qianduan.study.jsplusplus.com(study.jsplusplus.com变成了二级域，主机名是qianduan)

三、解析过程
我们有一台计算机，通过ISP（互联网提供商，如中国电信，移动，联通） 连入互联网，ISP会给我们分配一个DNS服务器（ISPNDS），这个服务器不是根服务器，而是相当于一个代理DNS解析服务器，它会帮我们迭代权威服务器返回应答，最终将ip返回
我们输入地址后，电脑先查找本地DNS（host文件），
如果没有，再请求ISPDNS。ISPDNS先读取缓存，如果缓存中有就直接返回给我们，
如果没有，ISPDNS会从配置文件里面读取13个根域名服务器的地址（这些地址是不变的，直接在BIND的配置文件中），最后给我们返回结果


3、IP/端口号

英文： Internet Protocol Address
中文： 互联网协议地址，IP地址
作用： 分配给用户上网使用的互联网协议
分类： Ipv4,ipv6 其他
形式： 192.168.0.1 （长度32位（4个字节）十进制表示）（ipv4）

v: version 4/6 版本号
优势：ipv6地址空间更大（8组 （128位）16进制）
路由表更小，跟高安全性，支持自动配置，组播支持及对流支持
形式： ABCD:EF01:1345:ABCD:EF01:2345:6789

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ip地址：上海迪士尼乐园地址（ipv4/6）
端口号：乐园中的不同游乐设施（80/443）
理解： ip地址就像是游乐园的地址，但是要体验游乐园的 某项娱乐服务时 。我们还要找到这个娱乐项目的地址，它就可以理解为端口号。

总结：每一个端口号 对应一个服务器的一个服务，访问不同的端口号相当于访问不同的业务

端口号范围： 0-65535
默认端口： http协议下（80），https协议下（443），FTP协议下（20，21）

4、流媒体协议

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RTSP协议、RTMP协议、HTTP协议的区别

共同点：
    1、RTSP RTMP HTTP都是在应用应用层。
    2、理论上RTSP RTMPHTTP都可以做直播和点播，但一般做直播用RTSP RTMP，做点播用HTTP。做视频会议的时候原来用SIP协议，现在基本上被RTMP协议取代了。


区别：
	1、HTTP: 即超文本传送协议(ftp即文件传输协议)。HTTP:（Real Time Streaming Protocol），实时流传输协议。
	2、HTTP将所有的数据作为文件做处理。http协议不是流媒体协议。
	
	RTMP和RTSP协议是流媒体协议。
	
	3、RTMP协议是Adobe的私有协议,未完全公开，RTSP协议和HTTP协议是公有协议，并有专门机构做维护。
	4、RTMP协议一般传输的是flv，f4v格式流，RTSP协议一般传输的是ts,mp4格式的流。HTTP没有特定的流。
	5、RTSP传输一般需要2-3个通道，命令和数据通道分离，HTTP和RTMP一般在TCP一个通道上传输命令和数据。
	
	
	
RTSP、RTCP、RTP区别

1：RTSP实时流协议

作为一个应用层协议，RTSP提供了一个可供扩展的框架，它的意义在于使得实时流媒体数据的受控和点播变得可能。总的说来，RTSP是一个流媒体表示 协议，主要用来控制具有实时特性的数据发送，但它本身并不传输数据，而是必须依赖于下层传输协议所提供的某些服务。RTSP可以对流媒体提供诸如播放、暂 停、快进等操作，它负责定义具体的控制消息、操作方法、状态码等，此外还描述了与RTP间的交互操作（RFC2326）。

 

2：RTCP控制协议

RTCP控制协议需要与RTP数据协议一起配合使用，当应用程序启动一个RTP会话时将同时占用两个端口，分别供RTP和RTCP使用。RTP本身并 不能为按序传输数据包提供可靠的保证，也不提供流量控制和拥塞控制，这些都由RTCP来负责完成。通常RTCP会采用与RTP相同的分发机制，向会话中的 所有成员周期性地发送控制信息，应用程序通过接收这些数据，从中获取会话参与者的相关资料，以及网络状况、分组丢失概率等反馈信息，从而能够对服务质量进 行控制或者对网络状况进行诊断。

RTCP协议的功能是通过不同的RTCP数据报来实现的，主要有如下几种类型：

SR：发送端报告，所谓发送端是指发出RTP数据报的应用程序或者终端，发送端同时也可以是接收端。(SERVER定时间发送给CLIENT)。

RR：接收端报告，所谓接收端是指仅接收但不发送RTP数据报的应用程序或者终端。(SERVER接收CLIENT端发送过来的响应)。

SDES：源描述，主要功能是作为会话成员有关标识信息的载体，如用户名、邮件地址、电话号码等，此外还具有向会话成员传达会话控制信息的功能。

BYE：通知离开，主要功能是指示某一个或者几个源不再有效，即通知会话中的其他成员自己将退出会话。

APP：由应用程序自己定义，解决了RTCP的扩展性问题，并且为协议的实现者提供了很大的灵活性。

 

3：RTP数据协议

RTP数据协议负责对流媒体数据进行封包并实现媒体流的实时传输，每一个RTP数据报都由头部（Header）和负载（Payload）两个部分组成，其中头部前12个字节的含义是固定的，而负载则可以是音频或者视频数据。

RTP用到的地方就是 PLAY ，服务器往客户端传输数据用UDP协议，RTP是在传输数据的前面加了个12字节的头(描述信息)。

RTP载荷封装设计本文的网络传输是基于IP协议，所以最大传输单元(MTU)最大为1500字节，在使用IP／UDP／RTP的协议层次结构的时候，这 其中包括至少20字节的IP头，8字节的UDP头，以及12字节的RTP头。这样，头信息至少要占用40个字节，那么RTP载荷的最大尺寸为1460字 节。以H264 为例，如果一帧数据大于1460，则需要分片打包，然后到接收端再拆包，组合成一帧数据，进行解码播放。




监控视频在前端的播放主要有如下三种方式

一、RTSP

咱们一种一种的说，首先是RTSP这种其实和海康插件是一样的，需要VLC插件的支持，所以也是要用老版本的浏览器才可以使用。其实刚接触的时候查到了一个js包vxg-video可以前端在线播放RTSP，但是接入的效果差强人意，虽然能播放但是延迟太高，遂放弃，感兴趣的可以自己了解一下。

二、RTMP

然后是RTMP视频流，这里放一个链接，感兴趣的可以自己了解它和RTSP有什么区别。

RTSP协议、RTMP协议、HTTP协议的区别

简单来说呢，就是RTMP是Adobe维护的，没开源，而RTSP和HTTP一样都是开源的。所以呢，要在前端播放RTMP视频就必须得使用flash插件，看主流浏览器对flash的态度，只能说且用且珍惜吧。

现在在前端播放RTMP主要有三种方案，videojs，jwplayer，ckplayer。先说接入效果吧，ckplayer和videojs成功了，jwplayer虽然失败了，但是在这里也谈一下吧，记录下失败的地点，等日后有实力了再试试能不能成功。


三、HLS

HLS是苹果公司提出的一种视频流类型，所以苹果的设备对它有原生支持，不过其他的浏览器也可以通过js包的形式进行播放，和rtmp相比，hls最大的坏处就是延迟高，rtmp基本可以控制在1秒内播放，而hls基本都是5-6秒开外。而且RTMP是基于TCP协议，播放更加的稳定。

互联网

互联网的传输介质

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◆有线传输介质
	▪双绞线 (传输距离短 <100m)
    	-非屏蔽双绞线（UTP）
            *五类、超五类： 100Mbps,1Gbps
            *六类：10Gbps
		-屏蔽双绞线（STP）
    ▪同轴电缆
    	-抗干扰能力好
		-1-2Gbps(1km)
    ▪光导纤维
        -传输速度快 10-100Gbps
        -距离远
        -抗电磁干扰
◆无限传输介质

互联网的关键设备

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1、有线网卡
	◆网络适配器（高速率网卡兼容低速率网络）
    	eg: 千兆网卡可以支持百兆网络
    ◆MAC地址（物理地址）
    	*设置在网络适配器（网卡）接口上，全球唯一
		*长度：6字节（48位）
			eg: D0-67-E5-17-B9-C0
		// 前三个由IEEE的注册管理机构给不同厂家分配
		// 后面三个是由各自厂家指派给生产的网络适配器接口

2、低端交换机
	◆用于搭建局域网，即插即用
    ◆实现多台计算机之间数据的并发交换
    ◆根据交换机表中的表项转发数据报文

3、路由器
	◆用于实现多个网络之间的互联
    ◆网络的调度中心和交通枢纽


4、无限网卡

5、高端交换机

6、无限路由器

TCP/IP协议

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◆OSI（开放系统互连参考模型）
◆TCP/IP（传输控制协议/网际协议）
◆网络协议：为经行数据交换而建立的规则，标准或约定
	*语法：数据与控制信息的 "结构" 或 "格式"
	*语义：数据与控制信息的 "含义"
	*同步：规定事件实现 "顺序" 的详情说明

层与层之间有协议，协议是网络节点的共同语言

应用层：HTTP,SMTP,FTP

传输层：TCP,UDP

网络层：IP

网络接口层：Ethernet(以太网协议)

  • 物理层

    它就是把电脑连接起来的物理手段。它主要规定了网络的一些电气特性，作用是负责传送0和1的电信号。

  • 链路层

    单纯的0和1没有任何意义，必须规定解读方式：多少个电信号算一组？每个信号位有何意义？

    这就是”链接层”的功能，它在”实体层”的上方，确定了0和1的分组方式。

    • 以太网协议 规定，一组电信号构成一个数据包，叫做”帧”（Frame）。每一帧分成两个部分：标头（Head）和数据（Data）。

  • 网络层

    单纯的MAC地址通信效率底，不适用于大范围互联网中使用。这就导致了”网络层”的诞生。它的作用是引进一套新的地址，使得我们能够区分不同的计算机是否属于同一个子网络。这套地址就叫做”网络地址”，简称”网址”

    • IP协议 根据IP协议发送的数据，就叫做IP数据包。在 以太网协议 数据包头部新增了ip数据包
    • ARP协议 获取同一个子网络内的主机MAC地址

  • 传输层

    有了MAC地址和IP地址，我们已经可以在互联网上任意两台主机上建立通信。但是pc机上程序之间的通信呢？

    “端口”是0到65535之间的一个整数，正好16个二进制位。0到1023的端口被系统占用，用户只能选用大于1023的端口。不管是浏览网页还是在线聊天，应用程序会随机选用一个端口，然后与服务器的相应端口联系。

    “传输层”的功能，就是建立”端口到端口”的通信。相比之下，”网络层”的功能是建立”主机到主机”的通信。只要确定主机和端口，我们就能实现程序之间的交流。因此，Unix系统就把主机+端口，叫做”套接字”（socket）。有了它，就可以进行网络应用程序开发了。

    • UDP协议 把整个UDP数据包放入IP数据包的”数据”部分，无法知道接收方是否收到信息，可靠性较差
    • TCP协议 加强了可靠性，能够确保数据不会遗失。它的缺点是过程复杂、实现困难、消耗较多的资源。

  • 应用层

    “应用层”的作用，就是规定应用程序的数据格式。

    举例来说，TCP协议可以为各种各样的程序传递数据，比如Email、WWW、FTP等等。那么，必须有不同协议规定电子邮件、网页、FTP数据的格式，这些应用程序协议就构成了”应用层”。

    它的数据就放在TCP数据包的”数据”部分。此时的以太网数据包：

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IP地址

IP协议的作用主要有两个，一个是为每一台计算机分配IP地址，另一个是确定哪些地址在同一个子网络。

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◆全网唯一性，标识每个设备的位置和身份
◆IPv4地址
	*用32位二进制数表示
		11000000 10101000 00001010 01111010
		192		168		10		123
		
IP地址的构成
	◆网络号 + 主机号
		-主机号全为0，代表本网络的网络地址号
		-主机号全为1，代表本网段的广播地址
	网络号	   主机号

	IP地址分为 ABCDE类，不同类型的ip网络号主机号位数不一致
    常用地址类型ABC
    
    A类地址范围：0.0.0.0~127.255.255.255
    特殊用途：0.X.Y.Z, 10.X.Y.Z, 127.X.Y.Z
	可分配 2^7 - 3 = 125 网络（8位网络号，开头为0，三个特殊用途）
    A网可容纳 2^24 -2 = 16777214台主机（主机号不能全1/全0）

    B类地址范围：128.0.0.0~191.255.255.255
    特殊用途：172.16.0.0~172.31.255.255
	可分配 2^14 - 16 = 16368 网络
    B网可容纳 2^16 -2 = 65534台主机
    
    C类地址范围：192.0.0.0~233.255.255.255
    特殊用途：192.168.0.0~192.168.255.255
	可分配 2^21 - 255 = 2096896 网络
    c网可容纳 2^8 -2 = 254台主机

A类最大网络号127 为 本地回环测试地址

子网掩码

子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址（网络号）和主机地址两部分。

说的通俗的话，就是用来分割子网和区分那些ip是同一个网段的，那些不是同一网段的。

相同网段

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ip地址：192.168.1.1  子网掩码：255.255.255.0
ip地址：192.168.1.2 子网掩码：255.255.255.0

不相同网段

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ip地址：192.168.1.1 子网掩码：255.255.255.0

ip地址：192.168.1.2 子网掩码：255.255.0.0

根据ip地址与子网掩码计算网络号

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ip地址			二进制表示
192.168.1.1       11000000 10101000 00000001 00000001

子网掩码
255.255.255.0     11111111.11111111.11111111.00000000

两者相“与(and)"运算【同是1返回1，其他返回0】
                  11000000 10101000 00000001 00000000
转换成网络号就是：  192.168.1.0


ip地址
192.168.2.1     11000000 10101000 00000010 00000001
子网掩码
255.255.255.0   11111111.11111111.11111111.00000000
计算             11000000 10101000 00000010 00000000
转换成网络号就是：192.168.2.0

网络号相同则属于同一网段，反之则不是同一网段

子网划分

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◆把一个较大的网络划分成几个较小的子网
◆从主机号分出若干位作为子网号
◆IP地址由两级变成三级

	两级 IP 地址 ： 网络号 主机号
    三级 IP 地址 ： 网络号 子网号 主机号
    
    rg:
	C类地址
	11000000 10101000 0001010 01111010
						    子网号 主机号
							01   111010
	划分后怎么确定IP地址的网络号？
    
    子网掩码（32位）： 前面全是网络号（1表示） 后面全是主机号（0表示）
    // 子网掩码的网络号 = 原网络号 + 子网号
    上面IP地址的子网掩码
    11111111 11111111 11111111 11000000
	//十进制
	255.255.255.192

大部分的情况下，我们网络中只要不超过254台主机的的话，子网掩码都可以设置成255.255.255.0。那么超过了254台主机的话怎么办呢?

C类地址为例：

假设网络中有600个点位，我们现在也不想把它划分vlan(实际项目中大部分是会划分vlan的)，假设只想用一个大网段把这600个点位分配ip地址，如何设置ip地址，如何确定子网掩码?

分析：首先我们知道600个点位，可以使用3个254个ip地址段来分配。

可以使用

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ip段一：192.168.0.1——192.168.0.254

ip段二：192.168.1.1——192.168.1.254

ip段三：192.168.2.1——192.168.2.254

每个网段有254个ip地址，完全够600个点位用的。

那么问题来了，如果要使这三个ip段在同一个网段内，那么这个大网段共同的子网掩码是多少呢?

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十进制ip		二进制
192.168.0.1	11000000 10101000 00000000 00000001
192.168.1.1	11000000 10101000 00000001 00000001
192.168.2.1	11000000 10101000 00000010 00000001

可以看出二进制中3个ip前22位是相同的。可以将他们表示成：

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ip段一：192.168.0.1/22

ip段二：192.168.1.1/22

ip段三：192.168.2.1/22

也就是说他们共同的子网掩码二进制前面22个都是1。

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二进制	11111111 11111111 11111100 00000000
十进制 255.255.252.0

他们共同的子网掩码就是255.255.252.0

域名

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因为IP不方便人们记忆，所以出现的域名
但实际使用时，电脑会将域名转换为IP在进行访问，由此出现了DNS域名服务器
▪采用层次结构，从左到右，域的范围变大

电脑没有设置DNS域名服务器，上网只能使用IP地址访问

什么是操作系统？

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1、定位和作用
	▪管控计算机软硬件资源地程序
    ▪计算机系统中的重要核心软件，是其他软件地基础
    
2、操作系统核心功能
    ▪CPU管理
    ▪储存管理
    ▪文件系统
    ▪设备管理

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    缺失模块。
    1、请确保node版本大于6.2
    2、在博客根目录（注意不是yilia-plus根目录）执行以下命令：
    npm i hexo-generator-json-content --save

    3、在根目录_config.yml里添加配置： 

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侠客行
作者：李白
赵客缦胡缨，吴钩霜雪明。
银鞍照白马，飒沓如流星。
十步杀一人，千里不留行。
事了拂衣去，深藏身与名。
闲过信陵饮，脱剑膝前横。
将炙啖朱亥，持觞劝侯嬴。
三杯吐然诺，五岳倒为轻。
眼花耳热后，意气素霓生。
救赵挥金槌，邯郸先震惊。
千秋二壮士，烜赫大梁城。
纵死侠骨香，不惭世上英。
谁能书阁下，白首太玄经。