计算机网络的总结

计算机网络的核心概念

应用层

你必须知道的应用层

• 应用层提供了两个进程之间的信息交换。它的报文定义了信息的格式和规则。
• HTTP 协议：它用于 Web 应用，它的报文格式为：请求/相应行 + 头部行 + 数据负载。
• DNS ：DNS 系统的等级结构？如何配置域名解析？获取一个域名的 IP 地址的过程？
• CDN 内容分发网络的基本概念。

传输层

你必须知道的传输层

• 传输层是两个进程之间的数据传输。它的报文定义了传输服务所需要的字段。
• TCP 是如何实现可靠数据传输和拥塞控制的？
• UDP 和 TCP 的区别？不同的场合如何选择合适传输层协议？

网络层

你必须知道的网络层

• 网络层是两个终端主机之间的数据交换。
• 数据包是如何在路由器中转发的？路由器的结构和工作原理？
• IP 寻址和子网的概念。
• 因特网的组成结构：它是由许多个 ISP 相互连接而成的图状结构。每个 ISP 是自治的网络。
• 路由算法是为了寻找两个主机之间的最小花费路径。常见的路由算法有哪些？它们是如何实现的？
• 网络是如何管理的？

链路层

你必须知道的链路层

• 链路层是两个相邻的节点之间的数据传输。
• 主机和路由器的每个网络接口既有 IP 地址也有 MAC 地址。
• 链路层使用 MAC 地址进行数据转发。
• ARP 协议可以通过一个局域网的 IP 地址获得对应的 MAC 地址。
• 以太网是流行的构建局域网技术。NAT 可以用来扩展局域网。
• 如何搭建一个安全、隔离、可扩展的局域网。

网络安全

你必须知道的网络安全

• 网络安全是保障网络服务的安全。
• 网络安全分为网络通信安全和运营安全。
• 实现网络通信安全的基本要素：保密性，完整性，终端认证。
• 实现网络通信安全的基础技术：加密算法，消息摘要算法，数字签名，服务端的公钥证书，客户端认证等。
• 网络安全协议：SSL，IPsec。它们的实现原理。它们的基本原理？
• 实现运营安全的技术：防火墙，入侵侦测系统和入侵防御系统。它们的基本原理？

网络协议

网络协议是为网络通信定义的规范。所有的网络协议的报文基本上是由三部分组成：

• 我（报文）从哪里来，要到哪里去。
• 报文的基本属性。
• 携带的通信数据。

五层网络协议栈总结：

网络协议栈	是什么	做了什么	数据传输单元
应用层	两个终端进程之间的信息交换。	1）定义通信的报文格式。2）把报文数据交给传输层去传输。	报文（Message）
传输层	两个终端进程之间的数据传输。	1）错误验证，可靠传输，拥塞控制。2）将应用层报文封装成报文段，把报文段交给网络层传输到目标主机，把所有报文段组装成报文传递给应用层。	报文段（Segment）
网络层	两个终端主机之间的数据传输。	1）分配局域网 IP 地址。2）路由选择。3）将传输层报文段封装成数据报，把数据报交给链路层传输到下一个节点，经过多次路由转发数据报到达目标主机，把所有数据报组装成报文段传递给传输层。	数据报（Datagram）
链路层	两个相邻节点之间的数据传输。	1）获取局域网主机的 MAC 地址。2）错误验证。3）将网络层数据报封装成帧，把帧交给物理层传输到下一个节点，把所有帧组装成数据报传递给网络层。	帧（Frame）
物理层	两个相邻节点之间的信号传播。	1）将链路层帧的数字比特流通过调制解调器转换为模拟信号，通过物理媒介传输模拟信号到下一个节点，将模拟信号解析成数字信号，把数字比特流传递给链路层。	比特流（Bit Stream）

计算机网络的五层网络协议栈，可用用现实生活中寄快递的例子来类比。

• 应用层：用户发送快递和接收快递。
• 传输层：用户选择使用哪家快递公司，即哪种运输服务。（不同的快递公司，运输的方式和快慢不一样）
• 网络层：快递公司如何将货物从出发地点运输到目标地点。如何规划合理的运输路线（一个运输路线由多个节点组成）。
• 数据链路层：快递公司如何保证两个相邻的节点之间的运输没有问题。
• 物理层：如何在两个相邻节点之间运输货物。如：司机驾驶货车在公路上运输货物、空运等。