网络相关知识

1.当用户输入url后，期间发生的事情？

1）如果地址是一个IP地址，会直接找该IP对应的网络计算机。如果不是IP地址，则通过DNS（域名系统）将该地址解析成IP地址，再去网络上找对应的计算机。DNS服务器本身也IP，你的网络设置包含DNS服务器的IP。
注：DNS解析完成，查找对应的网络计算机时，可能电脑直接询问的DNS服务器可能没有对应的IP，那当前DNS服务器就会向它的上级服务器询问，上级服务器也可能没有，就依次一层层向上找，最高查找到根节点，找到或者一直找不到为止。
2）如果地址不包含端口号，协议的默认端口号为80。如果指定了端口好，那么使用指定的端口号。
3）IP和端口号都确定后，发起请求，连接对应的网络计算机和对应的端口。
4）根据http协议要求，需要把大量的请求信息放在请求头上，发送给对应的服务器。包括请求的资源路径、请求者身份等信息。
5）服务器响应请求，将数据返回给浏览器。浏览器接受到html类型的代码，开始渲染页面，放遇到内嵌资源地址时，再次向浏览器发送请求来获取这些资源。（如果资源路径指示的资源不存在，服务器就会返回404错误。）
6）将渲染好的页面显示出来，并开始响应用户的操作。

域名解析 --> TCP3次握手 --> 发起http请求 --> 服务器响应http请求并传输数据 –>  浏览器解析并渲染呈现给用户 –> TCP4次挥手

2.OSI七层模型：

1.物理层 ：连接线缆的标准

2.数据链路层 ：加mac地址的标记（网卡的物理地址）  802.3，802.2

3.网络层：源ip地址，目的ip地址    ip

4.传输层 ： 源端口，目的端口     tcop/udp

5.会话层 ：通信状态           操作系统

6.表示层 ： 编码方式          ASCII

7.应用层 ： http协议就是应用层的一种协议

3.域名解析：从 www.toutiao.com 到 202.108.250.213 的转换工作称为域名解析，域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成，DNS就是进行域名解析的服务器

当用户在浏览器输入https://www.cnblogs.com/时，浏览器会对此域名或主机进行解析，得到对应的IP地址，那么它时怎么进行域名解析的呢？

1、首先先去本机hosts文件查找此FQDN没有没定义的指向所在的IP地址条目，如果找到，就结束解析

2、如果没有找到，回去浏览器器本身DNS缓存里去寻找，找打结束解析

3、没有找到，会去本机配置的首选DNS服务器查询，一般这是三大运营商提供的，通过UTP53端口发起请求，这个请求是递归查询，DNS服务器收到请求后，会查询自身缓存，找到条目并且没有过期，就返回给用户，结束解析。如果没有找到，它会去找根服务器，全球13个根服务器（根服务器地址本机DNS服务器内置），询问根服务器（你知不知道一个域名叫“www.cnblogs.com”的IP地址)，根回复说，(我不知道此域名的IP地址，但我知道com域的IP地址，你去询问它吧)，于是运行商提供的DNS服务器就去询问com这个域，（你知不知道一个叫“www.cnblogs.com”域名IP地址），com域回答你说，（我不知道此域名的IP地址，但我知道“cnblogs.com域的IP地址，你去问他吧“），这是运行商DNS服务器，对cnblogs.com域发起请求询问，（你知不知道一个叫”www.cnblogs.com“域的IP地址，它一查，发现此域，就是它负责的，就会对你说，此域是我负责的，它的IP是X.X.X.X这时运行商DNS服务器拿到地址，就会返回客户主机内核，内核再返回给浏览器，到此解析结束，进行下一步。

域名等级：主机名.次级域名.顶级域名.根域名（www.example.com.root）

TCP3次握手

浏览器拿到域名对应的IP后，会拿一个随机端口向WEB服务程序80端口发起TCP请求链接

过程

第一次握手：建立连接，客户端将SYN标记为1，seq标记为x，并将SYN包发送到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；

第二次握手：服务器收到SYN，知道客户端要建立链接，同时向客户端也发送一个SYN包（SYN=1）和一个ACK包(ACK=1)，随机产生一个数seq=y，ack=x+1（客户端的seq值x加1），来确认客户端的SYN，并进入SYN_RECV；

第三次握手：客户端收到服务器发来的SYN+ACK后，确认ack值，并回复服务器端一个ACK确认，发送完毕后，双方进入ESTABLISHED状态。

三次握手成功后，开始传输数据。

一个完整的三次握手也就是 请求---应答---再次确认

链接建立成功后，就要开始下一步，传输数据。

HTTP请求相应处理

1、建立TCP连接：

接收或拒绝连接请求

发送请求报文：报文由请求头，首部行，实体主体

2、接收请求：

接收客户端发来的请求报文中的信息对某资源的一次请求的过程

Web访问响应模型（Web I/O）

1）单进程I/O模型：

启动一个进程处理用户请求，而且一次只处理一个，多个请求被串行响应

2）多进程I/O模型：

并行启动多个进程,每个进程响应一个连接请求

3）复用I/O结构：

启动一个进程，同时响应N个连接请求

实现方法：    多线程模型和事件驱动

      多线程模型： 一个进程生成N个线程，每线程响应一个连接请求

      事件驱动：    一个进程处理N个请求

4）复用的多进程I/O模型：

启动M个进程，每个进程响应N个连接请求，同时接收M*N个请求。

3、处理请求：

服务器对请求报文进行解析，并获取请求的资源及请求方法等相关信息，根据方法，资源，首部和可选的主体部分对请求进行处理。HTTP常用请求方式，Method
GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、TRACE、OPTIONS。

4、访问资源：

服务器获取请求报文中请求的资源web服务器，即存放了web资源的服务器，负责向请求者提供对方请求的静态资源，或动态运行后生成的资源

资源放在服务端特定的目录下

备注：通过MAC地址和端口号确定具体的应用程序

6、发送响应报文

向客户端回复报文

7、记录日志：

最后，当事务结束时，Web服务器会在日志文件中添加一个条目，来描述已执行的事务

四次挥手

1. 客户端进程发出连接释放报文，并且停止发送数据。释放数据报文首部，FIN=1，其序列号为seq=u（等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1），此时，客户端进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态。 TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也要消耗一个序号。
2. 服务器收到连接释放报文，发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，并且带上自己的序列号seq=v，此时，服务端就进入了CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。TCP服务器通知高层的应用进程，客户端向服务器的方向就释放了，这时候处于半关闭状态，即客户端已经没有数据要发送了，但是服务器若发送数据，客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间，也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。
3. 客户端收到服务器的确认请求后，此时，客户端就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待服务器发送连接释放报文（在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据）。
4. 服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，FIN=1，ack=u+1，由于在半关闭状态，服务器很可能又发送了一些数据，假定此时的序列号为seq=w，此时，服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。
5. 客户端收到服务器的连接释放报文后，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列号是seq=u+1，此时，客户端就进入了TIME-WAIT（时间等待）状态。注意此时TCP连接还没有释放，必须经过（最长报文段寿命）的时间后当客户端撤销相应的TCB后，才进入CLOSED状态。
6. 服务器只要收到了客户端发出的确认，立即进入CLOSED状态。同样，撤销TCB后，就结束了这次的TCP连接。可以看到，服务器结束TCP连接的时间要比客户端早一些。

1．为什么建立连接协议是三次握手，而关闭连接却是四次握手呢？

这是因为服务端的LISTEN状态下的SOCKET当收到SYN报文的建连请求后，它可以把ACK和SYN（ACK起应答作用，而SYN起同步作用）放在一个报文里来发送。但关闭连接时，当收到对方的FIN报文通知时，它仅仅表示对方没有数据发送给你了；但未必你所有的数据都全部发送给对方了，所以你可以未必会马上会关闭SOCKET,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后，再发送FIN报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了，所以它这里的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的.

2.为什么需要三次握手？

如果客户端迟迟没有收到服务器返回确认报文，这时会放弃连接，重新启动一条连接请求，但问题是,
服务器不知道客户端没有收到，所以他会收到两个连接，浪费连接开销。如果每次都是这样，就会浪费多个连接开销。

为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误。