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计算机网络

HTTP1到3

http1

缺点:

  • 队头阻塞
  • 默认是短链接

短链接:HTTP 协议的初始版本中,每进行一次 HTTP 通信就要断开一次 TCP 连接。

http1.1

引入了持久连接(HTTP Persistent Connections),即 TCP 连接默认不关闭,可以被多个请求复用,不用声明 Connection: keep-alive

持久连接的好处在于减少了 TCP 连接的重复建立和断开所造成的额外开销,减轻了服务器端的负载。

目前,对于同一个域名,大多数浏览器允许同时建立6个持久连接。

缺陷:

虽然 HTTP 1.1 版允许复用 TCP 连接,但是同一个 TCP 连接里面,所有的数据通信是按次序进行的。服务器只有处理完一个回应,才会进行下一个回应。要是前面的回应特别慢,后面就会有许多请求排队等着。这称为"队头堵塞"(Head-of-line blocking)。

http2

  • HTTP/2 复用 TCP 连接,在一个连接里,客户端和浏览器都可以同时发送多个请求或回应,而且不用按照顺序一一对应,这样就避免了"队头堵塞"。

  • HTTP/2 的数据包是不按顺序发送的,同一个连接里面连续的数据包,可能属于不同的回应。因此,必须要对数据包做标记,指出它属于哪个回应。

  • HTTP/2 引入了头信息压缩机制(header compression)。

  • HTTP/2 允许服务器未经请求,主动向客户端发送资源,这叫做服务器推送(server push)。

缺点:

  1. TCP以及TCP+TLS建立连接的延迟(握手延迟)
  2. http2.0中TCP的队头阻塞依然没有彻底解决

http3

制定一种基于UDP的低时延的互联网传输层协议

TCP的三次握手和四次挥手

三次握手(Three-way Handshake)其实就是指建立一个TCP连接时,需要客户端和服务器总共发送3个包。进行三次握手的主要作用就是为了确认双方的接收能力和发送能力是否正常、指定自己的初始化序列号为后面的可靠性传送做准备。实质上其实就是连接服务器指定端口,建立TCP连接,并同步连接双方的序列号和确认号,交换TCP窗口大小信息。

TCP 使用四次挥手的原因是因为 TCP 的连接是全双工的,所以需要双方分别释放到对方的连接,单独一方的连接释放,只代 表不能再向对方发送数据,连接处于的是半释放的状态。

最后一次挥手中,客户端会等待一段时间再关闭的原因,是为了防止发送给服务器的确认报文段丢失或者出错,从而导致服务器 端不能正常关闭。

  • 三次挥手
    • 发送端首先发送一个带有SYN标志地数据包给接收方
    • 接收方接收后,回传一个带有SYN/ACK标志的数据包传递确认信息,表示我收到了
    • 发送方再回传一个带有ACK标志的数据包,代表我知道了,表示‘握手’结束
  • 四次挥手
    • Client发送一个FIN,用来关闭Client到Server的数据传送,Client进入FIN_WAIT_1状态
    • Server收到FIN后,发送一个ACK给Client,确认序号为收到序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号),Server进入CLOSE_WAIT状态
    • Server发送一个FIN,用来关闭Server到Client的数据传送,Server进入LAST_ACK状态
    • Client收到FIN后,Client进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给Server,确认序号为收到序号+1,Server进入CLOSED状态,完成四次挥手

TCP和UDP的区别

TCP协议是⾯向流的协议,UDP是⾯向消息的协议。UDP段都是⼀条消息,应⽤程序必须以消息为单位提取数据,不能⼀次提取任意字节的数据

TCP会粘包,UDP不会粘包

UDPTCP
是否连接无连接面向连接
是否可靠不可靠传输,不使用流量控制和拥塞控制可靠传输(数据顺序和正确性),使用流量控制和拥塞控制
连接对象个数支持一对一,一对多,多对一和多对多交互通信只能是一对一通信
传输方式面向报文面向字节流
首部开销首部开销小,仅8字节首部最小20字节,最大60字节
适用场景适用于实时应用,例如视频会议、直播适用于要求可靠传输的应用,例如文件传输

UDP协议的缺点

  • 不保证消息交付:不确认,不重传,无超时
  • 不保证交付顺序:不设置包序号,不重排,不会发生队首阻塞
  • 不跟踪连接状态:不必建立连接或重启状态机
  • 不进行拥塞控制:不内置客户端或网络反馈机制

浏览器中输入网址按下回车会发生什么

  1. 解析URL
  2. 缓存判断
  3. DNS解析
  4. 获取MAC地址
  5. TCP三次握手
  6. HTTPS握手
  7. 返回数据
  8. 页面渲染
  9. TCP四次挥手

HTTP 和 HTTPS 的区别

  • HTTP 是超文本传输协议,信息是明文传输 ; HTTPS则是具有安全性的 SSL加密传输协议
  • HTTP 和 HTTPS 使用的是完全不同的连接方式,用的端口也不一样,前者是80,后者是443
  • HTTP 的连接很简单,是无状态的 ; HTTPS 协议是由 SSL+HTTP 协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,比HTTP协议安全

网络请求编码

  • 200: '服务器成功返回请求的数据。',
  • 201: '新建或修改数据成功。',
  • 202: '一个请求已经进入后台排队(异步任务)。',
  • 204: '删除数据成功。',
  • 304:协商缓存
  • 400: '发出的请求有错误,服务器没有进行新建或修改数据的操作。',
  • 401: '用户没有权限(令牌、用户名、密码错误)。',
  • 403: '用户得到授权,但是访问是被禁止的。',
  • 404: '发出的请求针对的是不存在的记录,服务器没有进行操作。',
  • 406: '请求的格式不可得。',
  • 410: '请求的资源被永久删除,且不会再得到的。',
  • 422: '当创建一个对象时,发生一个验证错误。',
  • 500: '服务器发生错误,请检查服务器。',
  • 502: '网关错误。',
  • 503: '服务不可用,服务器暂时过载或维护。',
  • 504: '网关超时。'

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