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下面我们就来学习各个层的重点协议~~
应用层重点协议
传输层重点协议
1.UDP协议
(一)UDP协议段格式
(二)UDP的特点
无连接
知道对方的IP号和端口号就能直接进行传输，不需要建立连接
不可靠传输
没有任何安全机制，发送端发送数据报后，如果遇到网络故障该段无法发送过去，UDP协议层也不会给应用层返回任何错误信息
面向数据报
应用层发给UDP多长的报文，UDP原样发送，既不会拆分也不会合并
全双工
UDP的socket既能读也能写
缓冲区
UDP只有接收缓冲区，没有发送缓冲区
大小受限
UDP协议首部中有一个16位的最大长度。也就是说一个UDP能传输的数据最大长度是64K（包含UDP首部）。
(三)基于UDP的应用层协议
- NFS：网络文件系统
- TFTP：简单文件传输协议
- DHCP：动态主机配置协议
- BOOTP：启动协议（用于无盘设备启动）
- DNS：域名解析协议
当然，也包括你自己写UDP程序时自定义的应用层协议。
(四)面试题
1. UDP本身是无连接，不可靠，面向数据报的协议，如果要基于传输层UDP协议，来实现一个可靠传 输，应该如何设计？
2. UDP大小是受限的，如果要基于传输层UDP协议，传输超过64K的数据，应该如何设计？
2.TCP协议
(一)TCP协议段格式
(二)TCP的特点
有连接
在正常情况下，TCP要经过三次握手建立连接，四次挥手断开连接
那啥叫断开连接呢？
A和B把自己存储的连接信息(数据结构)删了，连接就是断开了~~
三次握手：
四次挥手：
可靠传输
确认应答机制
超时重传机制
主机A发送数据给B之后，可能因为网络拥堵等原因，数据无法到达主机B；如果主机A在一个特定时间间隔内没有收到B发来的确认应答，就会进行重发；
但是，主机A未收到B发来的确认应答，也可能是因为ACK丢失了；
滑动窗口机制
刚才我们讨论了确认应答策略，对每一个发送的数据段，都要给一个ACK确认应答。收到ACK后再发送 下一个数据段。这样做有一个比较大的缺点，就是性能较差。尤其是数据往返的时间较长的时候
既然这样一发一收的方式性能较低，那么我们一次发送多条数据，就可以大大的提高性能（其实是将多 个段的等待时间重叠在一起了）
那么如果出现了丢包，如何进行重传？这里分两种情况讨论。
情况一、数据包丢了
情况二、ack丢了
流量控制机制
这是一种干预发送窗口大小的机制
滑动窗口越大，传输效率越高（一份时间，等待的ack越多）
但是，窗口也不能无限的大~否则会造成以下的问题：
1.完全不等ack，可靠性能否保障画上问号
2.窗口越大，也会消耗大量的系统资源
3.发送速度太快，接收方处理不过来，发了也白发
延时应答机制
面向字节流
缓冲区
创建一个TCP的socket，同时在内核中创建一个 发送缓冲区 和一个 接收缓冲区；
前面我们说过~网络上的传输可能后发先至
TCP使用这个接收缓冲区，对接收的数据进行重新排序，使应用程序read到的数据是保证有序的（和发送顺序一致）
全双工
既可以读数据，也可以写数据。
粘包问题
首先要明确，粘包问题中的 "包" ，是指的应用层的数据包。
在TCP的协议头中，没有如同UDP一样的 "报文长度" 这样的字段，但是有一个序号这样的字 段。
站在传输层的角度，TCP是一个一个报文过来的。按照序号排好序放在缓冲区中。
站在应用层的角度，看到的只是一串连续的字节数据。
那么应用程序看到了这么一连串的字节数据，就不知道从哪个部分开始到哪个部分，是一个 完整的应用层数据包。
异常情况
(三)基于TCP应用层协议
- HTTP
- HTTPS
- SSH
- Telnet
- FTP
- SMTP
- 当然，也包括你自己写TCP程序时自定义的应用层协议；
网络层重点协议
IP协议
协议头格式如下：
举个例子：
特殊的IP地址：
- 将IP地址中的主机地址全部设为0，就成为了网络号，代表这个局域网
- 将IP地址中的主机地址全部设为1，就成为了广播地址，用于给同一个链路中相互连接的所有主机发送数据
- 127.*的IP地址用于本机环回测试，通常是127.0.0.1
- 本机环回主要用于本机到本机的网络通信，(系统内部为了性能，不会走网络的方式传输)
路由选择
数据链路层重点协议
mac地址是6个字节的(比IPv4地址大很多)当前每个设备都有一个唯一的mac地址，不是动态分配的，而是网卡出厂的时候设置好的
MTU ：
面试题
关于网络原理这块知识点，会有一个常考的面试题：
在浏览器输入www.baidu.com并按下回车后，到最终页面展示，涉及了许多网络原理和技术，以下是整个过程的简要步骤：
1. DNS解析：
- 浏览器首先会将输入的URL解析成IP地址。这个过程称为DNS解析，它通过查询域名系统（DNS）来找到与www.baidu.com相关联的IP地址。
2. 建立TCP连接：
- 一旦浏览器知道了目标服务器的IP地址，它会尝试与该服务器建立TCP连接。这是通过三次握手过程完成的，包括客户端向服务器发送连接请求，服务器回复确认，然后客户端再次确认。
3. 发起HTTP请求：
- 一旦建立了TCP连接，浏览器将发起一个HTTP请求，以获取与www.baidu.com关联的网页。这个请求包含了要获取的页面信息，以及其他相关的HTTP头部信息。
4. 服务器处理请求：
- 目标服务器（www.baidu.com）收到浏览器的请求后，会根据请求的内容和服务器上的配置来处理请求。通常，服务器会生成响应，包括网页内容、状态码和其他HTTP头部信息。
5. 服务器发送HTTP响应：
- 一旦服务器处理完请求，它会将HTTP响应发送回客户端（浏览器）。这个响应包括HTTP状态码，例如200 OK表示成功，以及请求的网页内容。
6. 浏览器渲染页面：
- 浏览器接收到HTTP响应后，会解析HTML、CSS和JavaScript代码，然后渲染页面。这包括将HTML结构转化为可见的网页，并加载和执行JavaScript代码以添加交互性和动态内容。
7. 页面展示：
- 最终，浏览器将完整的网页渲染出来，并将其呈现在用户的屏幕上，用户可以看到和与网页交互。
