网络编程简单总结(https://www.myzwl.win/2017/07/29/socket_1/)
tcp/ip分层
链接层（ARP欺诈）-网络层（ip、icmp（ping））-传送层（tcp、udp）-应用层（POP3、Http、FTP，SSH、SMTP）
ip协议
ip层就是唯一确定了一台机器，就像我们住的房间地址一样，唯一确定了我们的住处
这里需要注意的是，ip地址由四位字节组成，每个字节由8位二进制组成，同时有a，b，c三类地址，如图由网络号和主机号组成，当然这是公网，如果是局域网的话，就需要配网关和子网掩码了，如192.168.1.1和255.255.0.0那么255.255就是确定了ip地址哪几位字节是网络号，如192.168就是网络号
TCP与UDP协议
tcp协议
有65536个端口 0号是保留端口
1-1024是固定端口
又叫有名端口，即被某些程序固定使用，一般程序员不使用。
22：SSH远程登录协议 23：telnet使用 21：ftp使用
25：smtp服务使用 80：iis使用 7：echo服务
1025-65535是动态端口
UDP协议
UDP向应用程序提供了一种发送封装的原始IP数据报的方法，并且发送时无需建立连接，是一种不可靠的连接。
简单来说，就是只发一次数据，不管对方有没有接收到都不会再发了，但是有时候效率会很高，像网络拥堵时
url
统一资源定义符也被称为网页地址。Internet上的每一个网页都具有一个唯一的名称标识，通常称之为URL地址，这种地址可以是本地磁盘，也可以是局域网上的某一台计算机，更多的是Internet上的站点，简单地说，URL就是Web地址，俗称“网址”，是用于完整地描述Internet上网页和其他资源的地址的一种标识方法，如：
http://www.sina.com:8080/index.html
1、协议；2、ip地址(32位)；3、端口号(16位)0-65535；4、资源名称。
单工、半双工和全双工
Socket编程（模拟socket编程）
tcp 如何保证传输的可靠性
tcp 是面向连接，可靠的字节流服务
面向连接意味着两个使用tcp 的应用（通常是一个客户端和一个服务器）在彼此交换数
据之前必须先建立一个tcp 连接。在一个tcp 连接中，仅有两方进行彼此通信，广播和多播
不能用于tcp。
Tcp 通过下列方式提供可靠性：
1）将应用数据分割为tcp 认为最合适发送的数据块；
2）超时重传：当tcp 发出一个段后，他启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报
文段。若不能及时收到一个确认，将重发这个报文段。
3）当tcp 收到发自tcp 链接另一端的数据时，它将发送一个确认（对于收到的请求，给
出确认响应）。这个确认不是立即发送，通常将推迟几分之一秒（之所以推迟，可能是要对
包做完校验）；
4）若tcp 收到包，校验出包有错，丢弃报文段，不给出响应，tcp 发送端会超时重传；
5）对于失序数据进行重新排序，然后交给应用层（tcp 报文段作为ip 数据报进行传输，
而ip 数据报的到达会失序，因此tcp 报文段的到达也可能失序。若必要，tcp 将对收到的数
据进行重新排列，以正确的顺序交给应用层）。
6）对于重复数据，直接丢弃。
7）tcp 可以进行流量控制，防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出
字节流服务：两个应用程序通过tcp 连接，tcp 不在字节中插入记录标识符，我们将这
种为字节流服务。
Tcp 对字节流的内容不做任何解释，tcp 不知道传输的字节流数据是二进制数据还是ascii
字符或其他类型数据，对字节流的解释由tcp 连接双方的应用层。
简单描述一下https
https 其实是由两部分组成：http+ssl/tls，也就是在http 上又加了一层处理加密信息的
模块，服务端和客户端的信息传输都会通过tls 加密，传输的数据都是加密后的数据。加解
密过程：
1）客户端发起https 请求（就是用户在浏览器里输入一个https 网址，然后连接到server
的443 端口）
2）服务端的配置（采用https 协议的服务器必须要有一塔数字证书，可以自己制作，
也可以向组织申请，这套证书就是一对公钥和私钥）。
3）传输证书（这个证书就是公钥，只是包含了很多信息）
4）客户端解析证书（由客户端tls 完成，首先验证公钥是否有效，若发现异常，则弹出
一个警示框，提示证书存在问题，若无问题，则生成一个随机值，然后用证书对随机值进行
加密）
5）传输加密信息（这里传输的是加密后的随机值，目的是让服务端得到这个随机值，
以后客户端和服务端的通信就可以通过这个随机值来进行加密了）
6）服务端解密信息（服务端用私钥解密后得到了客户端传来的随机值，then 把内容通
过该值进行对称加密。所谓对称加密就是，将信息和私钥通过某种算法混在一起，这样除非
知道私钥，不然无法获取内容，而正好客户端和服务端都知道这个私钥，所以只要加密算法
够彪悍，私钥够复杂，数据就够安全）
7）传输加密的信息
8）客户端解密信息，用随机数来解。
短链接一般只会在client/server 间传递一次读写操作。
Tcp 保活功能，主要为服务器应用程序提供，服务器应用程序需要知道客户主机是否崩
溃，从而可以代表客户使用资源.
tcp 保护功能是探测长连接存活状况。
Tcp 的keep-alive 是检查当前tcp 是否还活着；http 的keep-alive 是让一个tcp 连接活多
久，他们是不同层次的概念。
a 发送给b 一个信息，但是a 不承认他发送了，防止这个可用数字签名
DNS 即使用tcp，又使用udp
https 若在浏览器端抓包，是可以看到数据的，并没有加密，抓到的是加密之前的
http 请求过程——当我们在浏览器输入www.baidu.com，然后回车之后的详解
1）域名解析（域名www.baidu.com 变为ip 地址）。
2）发起tcp 的三次握手，建立tcp 连接。浏
览器会以一个随机端口（1024-65535）向服务端的web 程序80 端口发起tcp 的连接.这个请
求（原始的http 请求，经过原始的tcp/ip 四层模型层层封装），到达服务器端后，进入网
卡，然后进入内核的协议栈（一层一层拨开），然后到达web 应用程序，最终建立了tcp/ip
链接。
3）建立tcp 连接后发起http 请求。
4）服务器响应http 请求，客户端得到html 代码。
服务器web 应用程序收到http 请求后，就开始处理请求，处理之后就返回给浏览器html
文件。
5）浏览器解析html 代码，并请求html 中的资源。
6）浏览器对页面进行渲染，并呈现给用户。
什么是正向代理和反向代理
正向代理：我是一个用户，我访问不了某网站，但是我能访问一个代理服务器，这个代
理服务器呢，他能访问那个我不能访问的网站，于是我先连上代理服务器，告诉他我需要哪
个无法访问的网站的内容，代理服务器取回来给我。server 不知道client。
反向代理：client 不知道server，并不是URL 中请求的那个资源，而是不知道从什么地方来
的。以代理服务器来接收internet 上的请求，然后将请求转发给内部网络的服务器，并将从
服务器上得到的结果返回给internet 上请求的客户，此时代理服务器对外就表现为一个服务
器。1）保证内网安全、2）负载均衡，nginx 通过proxy-pass-http 配置代理站点，upstream
实现负载均衡。
怎么用udp 实现tcp
由于在传输层udp 已经是不可靠的，那就要在应用层自己实现一
些保证可靠传输的机制，简单来说，要使用udp 来构建可靠的面向连接的数据传输，就要
实现类似于tcp 的超时重传（定时器），拥塞控制（滑动窗口），有序接收（添加包序号），
应答确认（ack 和seq）。目前已经有了实现udp 可靠运输的机制——udt：主要目的高速广
域网海量数据传输，他是应用层协议
Tcp：
1）流量控制：防止较快主机使较慢主机缓冲区溢出，是点对点；
2）拥塞控制：全局性，防止过多的数据注入网络。
tcp 采用滑动窗口进行流量控制，滑动窗口大小可变，窗口大小的单位是字节。
一致性哈希算法
在分布式集群中，对机器的添加和删除或机器故障后自动脱离集群，这些操作是分布式
集群管理最基本的功能，若采用常用的hash(object)%N 算法，那么在有机器添加或删除以后，
很多原有的数据就无法找到，所以出现一致性哈希算法——
1）环形hash 空间：按照常用的
hash 算法来将对应的key 哈希到一个具有232 个桶的空间，即（0-232 -1）的数字空间中，现
在我们将这些数字头尾相连，想象成一个闭合的环形。
2）把数据通过一定的hash 算法映射到环上。
3）将机器通过一定的hash 算法映射到环上。
4）节点按顺时针转动，遇到的第一个机器，就把数据放在该机器上
Nginx负载均衡五种配置
1）轮询（默认），每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端
服务器down 掉，能自动剔除；
2）指定权重，指定轮询几率。权重越大，轮询几率越大，
用于后端服务器性能不均的情况。
3）ip 绑定ip_path，每个请求按访问ip 的哈希结果分配，
这样每个客户固定访问一个服务器，可以解决session 问题。
4）fair（第三方）按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。
5）url_hash 按访问的url 结果来分配请
求，使每个url 定位到同一个后端服务器。后端服务器为缓存时比较有效
三次握手(手动画出图解)
第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（syn=j）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）。
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。
完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据
关闭TCP连接：改进的三次握手
对于一个已经建立的连接，TCP使用改进的三次握手来释放连接（使用一个带有FIN附加标记的报文段）。TCP关闭连接的步骤如下：
第一步，当主机A的应用程序通知TCP数据已经发送完毕时，TCP向主机B发送一个带有FIN附加标记的报文段（FIN表示英文finish）。
第二步，主机B收到这个FIN报文段之后，并不立即用FIN报文段回复主机A，而是先向主机A发送一个确认序号ACK，同时通知自己相应的应用程序：对方要求关闭连接（先发送ACK的目的是为了防止在这段时间内，对方重传FIN报文段）。
第三步，主机B的应用程序告诉TCP：我要彻底的关闭连接，TCP向主机A送一个FIN报文段。
第四步，主机A收到这个FIN报文段后，向主机B发送一个ACK表示连接彻底释放
两次握手不行吗
A发送报文滞留过长导致失效，然后b发送链接请求，A不理睬
TIME-WAIT为什么是2MSL
确保最后一个报文发到b，没有则重传
防止已失效的报文链接出现在本链接中
为什么TCP释放连接需要四次
TCP建立连接要进行三次握手，而断开连接要进行四次。这是由于TCP的半关闭造成的。因为TCP连接是全双工的(即数据可在两个方向上同时传递)所以进行关闭时每个方向上都要单独进行关闭。这个单方向的关闭就叫半关闭。当一方完成它的数据发送任务，就发送一个FIN来向另一方通告将要终止这个方向的连接