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一、计算机网络概述
1.1 计算机网络的分类 按照网络的作用范围：广域网（WAN）、城域网（MAN）、局域网（LAN）；按照网络使用者：公用网络、专用网络。1.2 计算机网络的层次结构
TCP/IP四层模型与OSI体系结构对比：
1.3 层次结构设计的基本原则 各层之间是相互独立的；每一层需要有足够的灵活性；各层之间完全解耦。
透明传输：“透明”是指即使控制字符在帧数据中，但是要当做不存在去处理。即在控制字符前加上转义字符ESC。
3.2 数据链路层的差错监测差错检测：奇偶校验码、循环冗余校验码CRC奇偶校验码–局限性：当出错两位时，检测不到错误。循环冗余检验码：根据传输或保存的数据而产生固定位数校验码。3.3 最大传输单元MTU最大传输单元MTU(Maximum Transmission Unit)，数据链路层的数据帧不是无限大的，数据帧长度受MTU限制.路径MTU：由链路中MTU的最小值决定。
路由器相关协议
IP协议使得复杂的实际网络变为一个虚拟互联的网络；并且解决了在虚拟网络中数据报传输路径的问题。
其中，版本指IP协议的版本，占4位，如IPv4和IPv6；首部位长度表示IP首部长度，占4位，最大数值位15；总长度表示IP数据报总长度，占16位，最大数值位65535；TTL表示IP数据报文在网络中的寿命，占8位；协议表明IP数据所携带的具体数据是什么协议的，如TCP、UDP。4.2 IP协议的转发流程
ICMP协议的应用：Ping应用：网络故障的排查；Traceroute应用：可以探测IP数据报在网络中走过的路径。4.7网络层的路由概述关于路由算法的要求：正确的完整的、在计算上应该尽可能是简单的、可以适应网络中的变化、稳定的公平的。自治系统AS：指处于一个管理机构下的网络设备群，AS内部网络自治管理，对外提供一个或多个出入口，其中自治系统内部的路由协议为内部网关协议，如RIP、OSPF等；自治系统外部的路由协议为外部网关协议，如BGP。静态路由：人工配置，难度和复杂度高；动态路由：链路状态路由选择算法LS：向所有隔壁路由发送信息收敛快；全局式路由选择算法，每个路由器计算路由时，需构建整个网络拓扑图；利用Dijkstra算法求源端到目的端网络的最短路径；Dijkstra(迪杰斯特拉)算法距离-向量路由选择算法DV：向所有隔壁路由发送信息收敛慢、会存在回路；基础是Bellman-Ford方程（简称B-F方程）；4.8 内部网关路由协议之RIP协议路由信息协议 RIP(Routing Information Protocol)【应用层】，基于距离-向量的路由选择算法，较小的AS（自治系统），适合小型网络；RIP报文，封装进UDP数据报。RIP协议特性：RIP在度量路径时采用的是跳数（每个路由器维护自身到其他每个路由器的距离记录）；RIP的费用定义在源路由器和目的子网之间；RIP被限制的网络直径不超过15跳；和隔壁交换所有的信息，30主动一次（广播）。4.9 内部网关路由协议之OSPF协议开放最短路径优先协议 OSPF(Open Shortest Path First)【网络层】，基于链路状态的路由选择算法（即Dijkstra算法），较大规模的AS ，适合大型网络，直接封装在IP数据报传输。OSPF协议优点：安全；支持多条相同费用路径；支持区别化费用度量；支持单播路由和多播路由；分层路由。RIP与OSPF的对比（路由算法决定其性质）：
5.1 UDP协议详解UDP(User Datagram Protocol: 用户数据报协议)，是一个非常简单的协议，
UDP协议的特点：UDP是无连接协议；UDP不能保证可靠的交付数据；UDP是面向报文传输的；UDP没有拥塞控制；UDP首部开销很小。UDP数据报结构：首部:8B，四字段/2B【源端口 | 目的端口 | UDP长度 | 校验和】数据字段：应用数据
5.2 TCP协议详解TCP(Transmission Control Protocol: 传输控制协议)，是计算机网络中非常复杂的一个协议。
TCP协议的功能：对应用层报文进行分段和重组；面向应用层实现复用与分解；实现端到端的流量控制；拥塞控制；传输层寻址；对收到的报文进行差错检测（首部和数据部分都检错）；实现进程间的端到端可靠数据传输控制。TCP协议的特点：TCP是面向连接的协议；TCP是面向字节流的协议；TCP的一个连接有两端，即点对点通信；TCP提供可靠的传输服务；TCP协议提供全双工通信（每条TCP连接只能一对一）；5.2.1 TCP报文段结构：最大报文段长度：报文段中封装的应用层数据的最大长度。
TCP首部：序号字段：TCP的序号是对每个应用层数据的每个字节进行编号确认序号字段：期望从对方接收数据的字节序号，即该序号对应的字节尚未收到。用ack_seq标识；TCP段的首部长度最短是20B ，最长为60字节。但是长度必须为4B的整数倍TCP标记的作用：
5.3 可靠传输的基本原理基本原理：不可靠传输信道在数据传输中可能发生的情况：比特差错、乱序、重传、丢失基于不可靠信道实现可靠数据传输采取的措施：差错检测：利用编码实现数据包传输过程中的比特差错检测确认：接收方向发送方反馈接收状态重传：发送方重新发送接收方没有正确接收的数据序号：确保数据按序提交计时器：解决数据丢失问题；停止等待协议：是最简单的可靠传输协议，但是该协议对信道的利用率不高。连续ARQ(Automatic Repeat reQuest：自动重传请求)协议：滑动窗口 累计确认，大幅提高了信道的利用率。5.3.1TCP协议的可靠传输基于连续ARQ协议，在某些情况下，重传的效率并不高，会重复传输部分已经成功接收的字节。5.3.2 TCP协议的流量控制流量控制：让发送方发送速率不要太快，TCP协议使用滑动窗口实现流量控制。
5.4 TCP协议的拥塞控制拥塞控制与流量控制的区别：流量控制考虑点对点的通信量的控制，而拥塞控制考虑整个网络，是全局性的考虑。拥塞控制的方法：慢启动算法 拥塞避免算法。慢开始和拥塞避免：【慢开始】拥塞窗口从1指数增长；到达阈值时进入【拥塞避免】，变成 1增长；【超时】，阈值变为当前cwnd的一半（不能<2）；再从【慢开始】，拥塞窗口从1指数增长。
快重传和快恢复：发送方连续收到3个冗余ACK，执行【快重传】，不必等计时器超时；执行【快恢复】，阈值变为当前cwnd的一半（不能<2），并从此新的ssthresh点进入【拥塞避免】。
5.5 TCP连接的三次握手（重要） TCP三次握手使用指令：
面试常客：为什么需要三次握手？第一次握手：客户发送请求，此时服务器知道客户能发；第二次握手：服务器发送确认，此时客户知道服务器能发能收；第三次握手：客户发送确认，此时服务器知道客户能收。建立连接（三次握手）：第一次：客户向服务器发送连接请求段，建立连接请求控制段（SYN=1），表示传输的报文段的第一个数据字节的序列号是x，此序列号代表整个报文段的序号（seq=x）；客户端进入 SYN_SEND （同步发送状态）；第二次：服务器发回确认报文段，同意建立新连接的确认段（SYN=1），确认序号字段有效（ACK=1），服务器告诉客户端报文段序号是y（seq=y），表示服务器已经收到客户端序号为x的报文段，准备接受客户端序列号为x 1的报文段（ack_seq=x 1）；服务器由LISTEN进入SYN_RCVD （同步收到状态）;第三次:客户对服务器的同一连接进行确认.确认序号字段有效(ACK=1),客户此次的报文段的序列号是x 1(seq=x 1),客户期望接受服务器序列号为y 1的报文段(ack_seq=y 1);当客户发送ack时，客户端进入ESTABLISHED 状态;当服务收到客户发送的ack后，也进入ESTABLISHED状态;第三次握手可携带数据;
5.6 TCP连接的四次挥手（重要）释放连接（四次挥手）第一次：客户向服务器发送释放连接报文段，发送端数据发送完毕，请求释放连接（FIN=1），传输的第一个数据字节的序号是x（seq=x）；客户端状态由ESTABLISHED进入FIN_WAIT_1（终止等待1状态）；第二次：服务器向客户发送确认段，确认字号段有效（ACK=1），服务器传输的数据序号是y（seq=y），服务器期望接收客户数据序号为x 1（ack_seq=x 1）;服务器状态由ESTABLISHED进入CLOSE_WAIT（关闭等待）；客户端收到ACK段后，由FIN_WAIT_1进入FIN_WAIT_2；第三次:服务器向客户发送释放连接报文段，请求释放连接（FIN=1），确认字号段有效（ACK=1），表示服务器期望接收客户数据序号为x 1（ack_seq=x 1）;表示自己传输的第一个字节序号是y 1（seq=y 1）；服务器状态由CLOSE_WAIT 进入 LAST_ACK （最后确认状态）；第四次：客户向服务器发送确认段，确认字号段有效（ACK=1），表示客户传输的数据序号是x 1（seq=x 1），表示客户期望接收服务器数据序号为y 1 1（ack_seq=y 1 1）；客户端状态由FIN_WAIT_2进入TIME_WAIT，等待2MSL时间，进入CLOSED状态；服务器在收到最后一次ACK后，由LAST_ACK进入CLOSED；
6.3.1 HTTP工作的结构
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