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一、UDP协议

UDP协议是一种简单的面向数据报的传输层协议，它不提供差错纠正、队列管理、重复消除、流量控制以及拥塞控制等功能。它只提供最小的差错检测功能，要想保证数据被可靠的投递或正确排序，应用程序必须自己实现这些功能。

因为它是无连接协议，所以它比其他传输层协议使用更少的开销。

UDP的首部如下：

UDP首部共包含8个字节，内容很简单，仅仅包含了源目端口号、报文长度以及校验和这四个元素。其中，长度字段表示的是数据长度和首部长度。

二、UDP校验和

UDP校验和要用到一个伪首部，用到来自IP数据报中的部分字段，伪首部的结构如下：

伪头部的目的是让UDP层验证数据是否已经到达正确目的地（即，该IP没有接受地址错误的数据报，也没有给UDP一个其他传输协议的数据报），它不会被发送出去，只用作校验功能。

注意

  1. UDP数据报长度可以是奇数个字节，而校验算法只相加16位（2字节），因此如果UDP长度是奇数时，计算校验和会在末尾补零（但不会被发送出去）。
  2. UDP中的校验和是可选的（强烈建议使用）。因此对于使用UDP的应用层协议，在收到数据时应当先校验校验和。

三、UDP/IP分片

UDP数据报文最大可达2^16=65535个字节，除去首部还剩下65527个字节。但是受限于网络中的MTU等设置，过长的UDP数据报文段将会在IP数据报中分片。例如在一个MTU为1500的网络环境中发送一个长度为3000的UDP报文将会以如下形式发送出去：

注意：

  1. 偏移的单位是8个字节，例如第二片的偏移是185，实际上是第185*8=1480个字节。

ARQ全称是Automatic repeat request，是TCP中实现可靠传输的重传协议，它的核心思想是停止等待协议。

一、停止等待协议

停止等待协议是数据链路层中最基础的协议，在数据发送出去后，如果没有收到对端的回复，会一直等待对方回复。直到触发超时机制再自动重传，确保数据传输的可靠性。

一个没差错的停止等待协议交互过程为：

一旦出现了差错，停止等待协议会重发数据包，直到数据发送成功：

TCP协议的核心思想就是这样，如果发现数据出现了丢失，就要重传这个数据包，直到数据发送成功为止。

那么如何确定数据报丢失了？TCP使用一个重传计时器对发送报文段计时，如果在计时器归零时还没有收到对端回复，那么就认为数据报已经丢失，需要重传。重传计时器的计时时间被称为RTO，他是通过数据报往返时间动态测量出来的，不同系统上实现也不同。参考：TCP中的RTT和RTO。

二、连续ARQ协议

连续ARQ协议指的是每次发送数据时，不是发送一个数据报文，而是同时发送多个报文。因为如果每次都只发送一个数据报，信道的利用率极低，传输效率不高。

连续ARQ协议的作用就是为了弥补这个不足，在发送数据时，不用每次都等到上一个数据包确认后才发送下一个，而是每次都发送一组数据包。确认数据包的同时还继续发送数据包，这样就大大提高了效率。

不出现差错的情况下的交互过程：

出现差错的交互过程：

三、滑动窗口协议

连续ARQ协议是配合滑动窗口协议来完成，每次分组发送的报文数量取决于窗口大小。

参考：TCP的滑动窗口协议。

IPv6地址的用法

一、IPv6表示法

IPv6于上世纪90年代提出，当时提出的目的是为了扩展极度匮乏的IPv4地址。

然而到现在二十多年的发展历程中，虽然一直都在强调要推广它的使用，但至今依旧是不温不火的状态。

IPv6地址有128位，是IPv4长度的4倍，IPv4一般使用点来隔开每一个字节，如192.168.10.1，这种方法俗称点分式表示法。

IPv6则使用冒号来隔开表示，每16个字节一段，形如ffff:0011:2222:0033:4444:0055:6666:ff01。

1.1 简化方法

  1. 块中的前导0可以省略不写，例如上面的地址可以写成ffff:11:2222:33:4444:55:6666。
  2. 全零的块可以省略，用符号::代替。例如ffff:0000:0000:0000:0000:0000:0000:1111可以写成ffff::1111。
  3. IPv6可以嵌入IPv4地址，紧接着IPv4地址的块的值为ffff，其余使用点分式写法。例如::ffff:192.168.10.1可表示192.168.10.1。

为了在URL中区别端口号，在URL中使用IPv6地址可要用中括号[]括起来：

http://[2001::ff01]:8080/index.html

二、IPv6使用

2.1 windows设置IPv6

image

2.2 linux设置IPv6

linux配置ipv6：

ifconfig eth0 inet6 add abcd::ff03/120

2.3 PING6

linux平台可以使用ping6命令来ping IPv6地址：

TCP与UDP基本区别：

  • TCP提供的是面向连接，类似于打电话，会有握手流程。UDP无连接，类似广播。
  • TCP要求系统资源较多，UDP程序结构较简单，要求的系统资源也较少。
  • TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达。UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付。
  • 流模式（TCP）与数据报模式(UDP)，TCP面向字节流，UDP面向报文。
  • TCP保证数据正确性，UDP可能丢包。
  • TCP保证数据顺序，UDP不保证。
  • TCP连接只能是点到点的；UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。

为什么UDP有时比TCP更有优势：

UDP以其简单、传输快的优势，在越来越多场景下取代了TCP,如实时游戏。

  1. 网速的提升给UDP的稳定性提供可靠网络保障，丢包率很低，如果使用应用层重传，能够确保传输的可靠性。
  2. TCP为了实现网络通信的可靠性，使用了复杂的拥塞控制算法，建立了繁琐的握手过程，由于TCP内置的系统协议栈中，极难对其进行改进。采用TCP，一旦发生丢包，TCP会将后续的包缓存起来，等前面的包重传并接收到后再继续发送，延时会越来越大，基于UDP对实时性要求较为严格的情况下，采用自定义重传机制，能够把丢包产生的延迟降到最低，尽量减少网络问题对游戏性造成影响。

一、三次握手

TCP协议的三次握手和四次挥手分别表示了TCP连接的建立和释放过程，在整个TCP协议是一个很重要的内容，同时也是面试时的常见考点。

趁着找工作的劲，使用socket+tcpdump分析了一下工作流程，socket客户端代可以在socket介绍及函数原语找到。服务端的代码可以在socket的select模型找到。

socket中各函数对应的TCP状态演示图：

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一、概述

X-Forwarded-For, X-Real-IP, remote_addr是http协议中用来表示客户端地址的请求头。

X-Forwarded-For和X-Real-IP只有请求存在代理时才有值，而remote_addr一直存在。

  • X-Forwarded-For：记录代理服务器的地址，每经过一个代理，该字段会加上一个记录。格式形如：1.1.1.1, 2.2.2.2
  • X-Real-IP：也是用来记录服务器的地址，但是和上面的不同，它不把记录添加到结尾，而是直接替换
  • remote_addr：上一个客户端连接的地址，不存在代理就表示客户端的地址，存在代理就表示最后一个代理服务器的地址

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使用CDN的时候遇到了跨域的问题，在网上找解决方法都是说在nginx里面加上请求头，然而设置了请求头后发现还是没有解决问题。所以为了解决问题，并且彻底弄清楚这其中的原理，花了半天时间仔细分析了一下。

一、什么是跨域

1.1 跨域描述

跨域是一种安全机制，使浏览器只能在页面内执行同源站点的脚本文件，避免出现跨站脚本调用。

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HTTP协议（一）：概述

一、概述

超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol, HTTP)是当今网络的重要角色之一，也是万维网(World Wide Web, WWW)的核心组成。它的特点为:

  • 无连接：HTTP是一个无连接的协议，虽然基于TCP，但是每次进行数据交互之前，无需先建立HTTP连接。
  • 无状态：HTTP协议不保存任何连接的状态和连接时的数据信息，每一个新的连接都是完全陌生的。

它是一个基于TCP的协议，因此，每次连接的建立和关闭都要进行三次握手和四次挥手操作。

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计算机网络体系结构有三种：OSI分层（7层）、五层协议（5层）和TCP/IP分层（4层）。

三者之间的分层示意图：

每一层的作用如下：

  • 物理层：通过媒介传输比特,确定机械及电气规范（比特Bit）
  • 数据链路层：将比特组装成帧和点到点的传递（帧Frame）
  • 网络层：负责数据包从源到宿的传递和网际互连（包PackeT）
  • 传输层：提供端到端的可靠报文传递和错误恢复（段Segment）
  • 会话层：建立、管理和终止会话（会话协议数据单元SPDU）
  • 表示层：对数据进行翻译、加密和压缩（表示协议数据单元PPDU）
  • 应用层：允许访问OSI环境的手段（应用协议数据单元APDU）

各层包含的协议：

  • 物理层：RJ45、CLOCK、IEEE802.3
  • 数据链路：PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC
  • 网络层：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP
  • 传输层：TCP、UDP、SPX
  • 会话层：NFS、SQL、NETBIOS、RPC
  • 表示层：JPEG、MPEG、ASII
  • 应用层：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS
在计算机网络中，我们通常使用的是5层表示法。因此数据链路层也被称为二层，网络层被称为三层。
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