一、什么是計算機網絡?
????????計算機網絡是指由若干主機、通信鏈路和網絡設備(如路由器、交換機等)組成的系統,借助通信協議,實現信息共享和資源互聯。
其本質是:多臺設備之間通過協議進行數據交換。
二、網絡協議與分層思想
2.1 為什么要分層?
簡化復雜系統的設計
各層職責清晰、可獨立開發與維護
不同協議之間解耦,提高可移植性與可替換性
2.2 常見的網絡模型
模型 層數 特點 OSI 模型 7 理論模型,標準化程度高,用于理論研究 五層模型 5 實用簡化模型,更貼近 TCP/IP 實現 TCP/IP 模型 4 實際部署中廣泛采用,協議主導 ![]()
名稱 作用說明 應用層? 面向用戶,提供網絡應用接口,如瀏覽網頁、發郵件、下載文件。如HTTP、FTP、SMTP、DNS。 表示層? 處理數據表現形式,進行編碼轉換、加密/解密、壓縮/解壓,確保不同系統間可識別數據格式。如:SSL/TLS 加密、ASCII、UTF-8。 會話層? 管理會話/對話連接,負責建立、維護和終止通信會話。支持會話恢復和同步。協議示例:NetBIOS、RPC。 傳輸層? 提供端到端可靠或不可靠的數據傳輸,包括流量控制、差錯檢測、重傳機制、數據排序。協議:TCP(可靠)、UDP(不可靠)。 網絡層? 實現主機間通信,負責邏輯地址(IP)分配和路徑選擇(路由),讓數據跨網段傳輸。如:IP、ICMP。 數據鏈路層? 局域網中節點間通信,將網絡層數據封裝成幀,加入 MAC 地址,進行差錯檢測與糾正。協議:Ethernet等 物理層 負責比特流在物理介質上傳輸,如電信號、光信號、無線信號等。規定電氣標準、接口類型。如:網線、光纖、網卡。
三、OSI模型與TCP/IP模型的比較
四、以太網協議
以太網協議:是一種使用廣泛的局域網技術,是一種應用于數據鏈路層的協議,使用以太網可以完成相鄰設備的數據幀傳輸:
以太網幀結構:
- 類型:標識上層協議(2字節)
- 目的地址和源地址:MAC地址(每個6字節)
- 數據:封裝的上層協議的分組(46~1500字節)
- CRC:循環冗余碼(4字節)
- 以太網最短幀:以太網幀最短64字節(其中數據最短46字節);
MAC地址:
- MAC地址長度為6字節,48位;
- MAC地址具有唯一性,每個網絡適配器對應一個MAC地址;
- 通常采用十六進制表示法,每個字節表示一個十六進制數,用 - 或 : 連接起來;
- MAC廣播地址:FF-FF-FF-FF-FF-FF。
五、HTTP 與 HTTPS 協議
4.1 HTTP 是什么?
HTTP(HyperText Transfer Protocol) 是 Web 通信的核心協議。
位于 應用層。
特點:
無狀態:每個請求獨立
明文傳輸:安全性差
基于 TCP 傳輸,端口號默認 80
4.2 HTTPS 是什么?
HTTPS = HTTP + TLS/SSL 加密層
加密通信:防止竊聽和中間人攻擊
使用證書驗證身份(X.509 證書)
默認端口 443
位于 應用層 + 表示層(加密處理在表示層邏輯)
4.3 HTTP vs HTTPS 對比
特性 | HTTP | HTTPS |
---|---|---|
安全性 | 無加密,易被竊聽 | 加密傳輸,支持身份認證 |
端口 | 80 | 443 |
協議棧位置 | 應用層 | 應用層 + 加密邏輯 |
性能 | 更快 | 多一次握手、加密計算稍慢 |
4.4 HTTP狀態碼
狀態碼 | 類型 | 含義 | 常見場景/說明 |
---|---|---|---|
200 | 成功 | 請求成功,返回預期響應內容 | GET/POST 請求成功 |
201 | 成功 | 成功創建資源 | POST 提交新數據(如用戶注冊、上傳) |
204 | 成功 | 請求成功,但無響應內容 | DELETE 請求成功,無需返回內容 |
301 | 重定向 | 永久重定向 | 頁面永久遷移,新 URL 更新 |
302 | 重定向 | 臨時重定向 | 登錄后跳轉原頁面 |
304 | 緩存優化 | 資源未修改,使用本地緩存 | 瀏覽器緩存機制,結合 ETag 使用 |
400 | 客戶端錯誤 | 請求格式錯誤或參數無效 | 請求參數錯誤、JSON 格式異常 |
401 | 客戶端錯誤 | 未認證,需登錄 | JWT 過期、Token 缺失、用戶未登錄 |
403 | 客戶端錯誤 | 已登錄但無權限訪問 | 權限不足、越權訪問 |
404 | 客戶端錯誤 | 請求資源不存在 | 接口路徑錯誤,路由未定義 |
405 | 客戶端錯誤 | 請求方法不允許 | POST 請求了一個只允許 GET 的接口 |
429 | 客戶端錯誤 | 請求過于頻繁 | 接口限流、反爬蟲保護 |
500 | 服務端錯誤 | 服務器內部錯誤 | 未處理的異常、代碼崩潰 |
502 | 服務端錯誤 | 網關錯誤 | 反向代理連接后端服務失敗(如 Nginx) |
503 | 服務端錯誤 | 服務暫時不可用 | 應用維護中、限流熔斷中 |
504 | 服務端錯誤 | 網關超時 | 后端超時,代理層(如 Nginx)響應超時錯誤 |
六、比特(bit)與字節(Byte)
1、定義
- 比特:二進制數系統中,每個0或1就是一個位(bit)。位是數據存儲(計算機中信息)的最小單位。計算機中的CPU位數指的是CPU一次能處理的最大位數。
- 字節:8比特就稱為一個字節, 即1Byte=8bit,是計算機中信息的基本單位。
2、基礎關系