网络基础（持续更新中）
网络基础涉及计算机网络的基本概念和组件，包括：
1、OSI模型：将网络通信分为7层，从物理层到应用层。
物理层 → 数据链路层 → 网络层 → 传输层 → 会话层 → 表示层 → 应用层。
实际中更常用 “TCP/IP 四层模型”：网络接口层 → 网络层（IP）→ 传输层（TCP/UDP）→ 应用层（HTTP/FTP/DNS）。
2、IP地址：用于标识网络中的设备
IPv4（32位，如 `192.168.1.1`）和 IPv6（128位，如 `2001:0db8::1`）。
3、MAC地址：硬件地址，用于标识网络接口。
硬件唯一标识（如 `00:1A:2B:3C:4D:5E`），用于局域网内设备通信。
4、子网掩码：用于划分IP地址的网络部分和主机部分。
通过子网掩码（如 `255.255.255.0`）将 IP 地址划分为网络号和主机号。
5、路由器：连接不同网络并转发数据包。跨网络转发数据包，基于 IP 地址。
6、交换机：在局域网内基于 MAC 地址转发数据帧。
7、NAT（网络地址转换）：将私有IP转换为公有IP，解决IPv4短缺问题。
8、DNS（域名系统）： 将域名（如 `www.example.com`）解析为 IP 地址，支持分布式查询。
HTTP/HTTPS协议
1、HTTP（超文本传输协议）：
- 用于传输web内容。
- 无状态，每个请求独立，需 Cookie/Session 维持状态。
- 明文传输：数据未加密，易被窃听。
- 请求-响应模型：客户端发起请求，服务器返回响应。
- 默认端口80。
- 请求方式：GET（获取资源）、POST（提交数据）、PUT（更新资源）、DELETE（删除资源）等。
- 响应状态码：200（成功）、404（未找到）、500（服务器错误）等。 2xx（成功）：`200 OK`、`201 Created`。 3xx（重定向）：`301 Moved Permanently`、`304 Not Modified`。 4xx（客户端错误）：`404 Not Found`、`403 Forbidden`。 5xx（服务端错误）：`500 Internal Server Error`。
2、HTTPS（安全超文本传输协议）：
核心机制：
- 加密传输（通过 SSL/TLS 协议加密数据（如 AES、RSA）。）
- 身份验证：数字证书（CA颁发）验证服务器身份。
- 完整性保护：使用哈希算法（如SHA-256）防止数据篡改。
工作流程：
- TCP三次握手建立连接。
- TLS握手协商加密算法和交换密钥。
- 加密传输HTTP数据。
性能优化：
会话复用（Session Resumption）减少TLS握手开销。
- 默认端口443。
WebSocket
1、核心特性：
- 全双工通信协议，允许客户端和服务器实时通信。
- 低延迟：基于TCP，避免HTTP的请求-响应模式。
- 通过HTTP升级建立连接，之后使用WebSocket协议。
- 长连接：一次握手后保持连接，适用于实时应用，如聊天、在线游戏。
- 优点：减少开销，支持双向通信。
2、协议升级：
通过HTTP的Upgrade头切换协议：
GET /chat HTTP/1.1
Host: example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==服务器返回 101 Switching Protocols确认升级。
3、与HTTP对比：
| 特性 | HTTP | WebSocket |
| 通信模式 | 单向（请求-响应） | 双向 |
| 连接生命周期 | 短连接（默认） | 长连接 |
| 头部开销 | 每次请求携带头部 | 初始握手后无头部 |
TCP/IP协议
1、TCP/IP协议族：
- 包括TCP、IP、UDP、ICMP等协议。
- 分为四层：网络接口层，网络层，传输层，应用层。
2、TCP（传输控制协议）：
- 面向对象，提供可靠数据传输。
- 通过三次握手建立连接，四次挥手断开。
- 提供流量控制，拥塞控制，错误检测和重传机制。
3、IP（网络协议）：
- 负责将数据包从源主机发送到目标主机。
- 无连接，不保证可靠性。
- 主要版本：IPv4和IPv6。
4、UDP（用户数据报协议）：
- 无连接，不保证可靠性。
- 适用于实时应用，如视频流，在线游戏。
5、ICMP（互联网控制消息协议）
- 用于发送错误报告和诊断信息。
- 常用工具：ping和traceroute。
总结：
HTTP/HTTPS：HTTP用于web传输，HTTPS提供加密。
WebSocket：支持实时双向通信。
TCP/IP：TCP提供可靠传输，IP负责数据包路由，UDP适用于实时应用，ICMP用于网络诊断。