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知识清单 - 协议 ​

协议

协议

一、理解 HTTP/HTTPS、TCP/IP 等网络协议 ​

  • 1）HTTP/HTTPS（关键词）：协议、基于文本、加密安全版本（TLS/SSL 协议）、80 端口 / 443 端口、客户端/服务端

    • HTTP 的工作原理：请求-响应模型 / 请求方法 / URL / 请求头 / 响应。
    • HTTP 的主要用途：网页传输 / API 通信 / 表单提交。
    • HTTPS 的工作原理：安全连接 / 数字证书 / （TLS/SSL 握手）。
    • HTTPS 的主要用途：安全传输 / 数据隐私 / 防止中间人攻击。

  • 2）TCP/IP（关键词）：多个协议层、TCP（可靠数据传输、错误检测、重传机制）；数据包、源主机/目标主机、IP 地址、路由表、IPv4/IPv6

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是一组协议，构成了互联网的基础。它采用分层的设计，包括多个协议层，每个层次负责不同的任务，以实现可靠的数据传输和全球范围内的互联网通信。以下是 TCP/IP 原理的概要：

  1. 分层架构：TCP/IP 采用分层的协议栈，通常分为四个主要层次，自下而上分别是链路层、网络层、传输层和应用层。每个层次具有特定的功能和责任。

  2. 链路层：链路层是最低层，负责物理连接和数据帧的传输。它包括设备和协议，用于将数据从一台计算机传输到相邻计算机。

  3. 网络层：网络层负责数据包的路由和传输。IP 协议位于网络层，用于将数据包从源主机传输到目标主机，同时处理分组的分发和路由。

  4. 传输层：传输层负责端到端的通信，确保数据的可靠传输。TCP 和 UDP 是两个主要的传输层协议。TCP 提供可靠的、面向连接的通信，包括错误检测和重传机制，而 UDP 提供无连接的通信，适用于快速数据传输。

  5. 应用层：应用层包括各种应用协议，如 HTTP、FTP、SMTP 和 DNS。这些协议定义了应用程序之间的通信规则，并负责数据的格式化和解析。

  6. IP 地址：每台计算机在互联网上都有唯一的 IP 地址，用于标识其在网络中的位置。IPv4 和 IPv6 是两个主要版本的 IP 协议，分别使用 32 位和 128 位地址。

  7. 路由：路由是指数据包在网络中的路径选择。路由器是网络设备，负责根据路由表将数据包从源主机传输到目标主机。路由表包含了网络拓扑和路径信息。

  8. 端口：TCP 和 UDP 使用端口来标识不同的应用程序或服务。端口号帮助路由器将数据包传送到正确的目标应用程序。

  9. 可靠性：TCP 协议提供可靠的数据传输，包括错误检测和重传机制，以确保数据的完整性和可靠性。这使得 TCP 适用于需要可靠通信的应用程序，如网页浏览和文件传输。

总之，TCP/IP 协议是构建互联网的基础，它定义了数据在网络上的传输方式和规则。通过分层设计，它确保了数据的可靠传输和全球互联网通信的实现。理解 TCP/IP 原理对于网络管理、应用程序开发和网络安全都非常重要。

二、UDP 的应用场景 ​

UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接的、不可靠的传输协议。

  • 1）音频和视频流：实时音频和视频流，如 VoIP（Voice over IP）通话、视频会议和在线游戏，通常使用 UDP。
  • 2）DNS（Domain Name System）：DNS 是互联网上域名解析的基础协议，它通常使用 UDP 来快速地获取域名解析结果。虽然数据包可能会丢失，但 DNS 客户端可以随时发出新请求。
  • 3）广播和多播：UDP 支持广播和多播通信，其中一台主机可以向多个目标发送相同的数据包。这在某些流媒体和网络游戏中非常有用。
  • 4）物联网设备：在物联网（IoT）中，设备通常需要快速发送小型数据包，而不需要建立复杂的连接，因此 UDP 用于与这些设备进行通信。