了解一下OSI七层模型
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OSI层
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功能
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TCP/IP协议
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| 应用层 |
文件传输，电子邮件，文件服务，虚拟终端
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TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet
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表示层
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数据格式化，代码转换，数据加密
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-
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会话层
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数据格式化，代码转换，数据加密
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-
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传输层
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提供端对端的接口
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TCP，UDP
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网络层
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为数据包选择路由
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IP，ICMP，RIP，OSPF，BGP，IGMP
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数据链路层
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传输有地址的帧以及错误检测功能
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SLIP，CSLIP，PPP，ARP，RARP，MTU
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物理层
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以二进制数据形式在物理媒体上传输数据
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ISO2110，IEEE802，IEEE802.2
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主要内容
- TCP（传输控制协议）
- UDP（用户数据包协议）
- HTTP（超文本传输协议）
- Websocket
- 网络服务与安全（cryto tls https）
TCP特征
- 面向连接的协议
- 需要三次握手
TCP服务实践（一）
创建服务端：
var net = require('net');
var server = net.createServer(function(socket) {
//新的连接
socket.on('data', function(data) {
console.log('服务端接收到客户端的消息：' + data.toString());
socket.write('服务端回应：你好');
});
socket.on('end', function() {
console.log('服务端断开连接');
});
});
server.listen(8124, function() {
console.log('TCP服务创建');
});
TCP服务实践（二）
创建客户端：
var net = require('net');
var client = net.connect({port:8124}, function() {
console.log('客户端连接成功');
client.write('客户端发起问候：你好');
});
client.on('data', function(data) {
console.log('客户端接收服务端消息：' + data.toString());
client.end();
});
client.on('end', function() {
console.log('客户端断开连接');
});
TCP服务的事件（一）
- 服务器事件
- listening:server.listen()
- connection:net.createServer()
- close:server.close()
- error
TCP服务的实践（二）
- 连接事件
- data:一端执行write(),另一端触发该事件
- end:任意一端断开连接，触发该事件
- connect:该事件用于客户端，当套接字服务端连接成功时触发
- drain:当任意一端触发write()，当前这端会触发该事件
- error:当异常发生时，触发该事件
- close:当套接字结束时，触发该事件
- timeout:当一定时间后连接不再活跃时，触发该事件
TCP小结
- 面向连接（建立通信线路：建立、使用、释放）
- 三次握手（建立连接的过程）
- nodejs实现（net模块）
UDP特征
- 无连接
- 不可靠的信息服务
- 在网络差的情况，丢包严重
- 既可以客户端发送消息，又可以做服务端接收消息
- 使用场景：对丢包要求不高的场景（音频、视频、DNS服务）
UDP服务实践（一）
创建服务端：
var dgram = require('dgram');
var server = dgram.createSocket('udp4');
server.on('message', function(msg, rinfo) {
console.log('服务端获取信息：'+msg+'来自：'+rinfo.address+':'+rinfo.port);
});
server.on('listening', function() {
var address = server.address();
console.log('服务端正在监听：'+address.address+':'+address.port);
});
server.bind(41234);
UDP服务实践（二）
创建客户端：
var dgram = require('dgram');
var client = dgram.createSocket('udp4');
var message = new Buffer('我是客户端的消息');
client.send(message, 0, message.length, 41234, '127.0.0.1', function(err, bytes) {
console.log('客户端发送完成，关闭客户端');
client.close();
});
UDP套接字事件
- message:当UDP套接字侦听网卡端口后，收到消息时会触发该事件，携带Buffer对象和远程地址信息
- listening:当UDP开始侦听时，触发该事件
- close:调用close()方法时，触发该事件
- error:当出现异常时，触发该事件，如果不处理，会使进程退出
UDP小结
- 面向无连接（不需要建立通信线路，把带有目的地址的包送到线路上）
- 使用场景（对丢包要求不高，IP、UDP协议都是无连接的）
- nodejs实现（dgram模块）
HTTP特征
- 建立在TCP之上的应用层协议
- 经典的模式：B/S
- 知名HTTP标准：RFC2616（W3C和IETF）
HTTP服务实践（一）
创建服务端：
var http = require('http');
http.createServer(function(req, res) {
res.writeHead(200, {'Content-type': 'text/plain'});
res.end('Hello world!
');
}).listen(8000);
console.log('服务器已开启');
HTTP报文
- 第一部分：经典的TCP三次握手
- 第二部分：客户端（curl）发送请求报文
- 第三部分：服务器响应（包含响应头和响应体）
- 第四部分：结束会话
HTTP服务实践（二）
创建客户端：
var http = require('http');
var options = {
hostname: '127.0.0.1',
port: 8000,
method: 'GET',
path: '/'
};
var req = http.request(options, function(res) {
console.log('Status：'+res.statusCode);
console.log('Headers：'+JSON.stringify(res.headers));
res.setEncoding('utf-8');
res.on('data', function(chunk) {
console.log(chunk);
});
});
req.end();
HTTP服务的事件（一）
- 服务端事件
- connection
- request
- close
- checkContinue
- connect
- upgrade
- clientError
HTTP服务的事件（二）
- 客户端事件
- response
- socket
- connect
- upgrade
- continue
HTTP小结
- HTTP建立在TCP之上的协议
- 客户端的请求可以通过模拟完成（curl、http_client.js、浏览器等）
- nodejs实现（http模块）
Websocket特征
- 建立在http服务之上
- 连接建立之后会upgrade至数据帧协议，进而实现服务端和客户端的交互
- 全双工通信
Websocket实例（socketio）
Websocket小结
- 全双工通信
- 创建http服务后会切换协议
- nodejs实现（ws、socket.io模块）
网络服务与安全
安全连接的过程：
- 根据数字证书进行认证
- 进行加密传输
- 交换公钥
- 客户端使用服务端的公钥进行加密
- 服务端使用服务端私钥就行解密
- 服务端使用客户端的公钥进行加密
- 客户端使用客户端的私钥解密
网络编程小结
- 了解OSI七层模型
- 重点学习传输层（TCP、UDP）和应用层（HTTP、Websocket）协议的nodejs实现
- 初步了解网络传输安全
参考资料：
《深入浅出nodejs》--第七章网络编程