关于计算机网络一些需要知道的知识（待完善）

不念不忘少年蓝@ 2023-02-15 03:48 108阅读 0赞

### 目录 ###

*   *  1、集线器和交换机
     *  2、IP地址解析到MAC地址：ARP
     *  3、打开浏览器访问网页的整个过程
     *   *  HTTP状态码

## 1、集线器和交换机 ##

（1）集线器：当有多台电脑需要组成一个网时，可以通过集线器（Hub）将其连接在一起。一般情况下集线器的接口较少

*  集线器工作于物理层，每个端口相当于一个中继器，原理很简单，只对物理电信号放大中继，所有端口同属一个冲突域，主要用来延伸网络访问距离，扩展终端数量
 *  在带宽占用方面，集线器所有端口是共享集线器的总带宽
 *  集线器采用半双工方式进行传输，因为集线器是共享传输介质的，这样在上行通道上集线器一次只能传输一个任务，要么是接收数据，要么是发送数据
 *  集线器有个缺点，它以广播的方式进行发送任何数据，即如果集线器收到来自A电脑的数据，本来是想转发给电脑B，如果此时它还连接着另外两台电脑C，D，那么他会把这个数据给每个电脑都发送一份，因此会导致网络拥堵

（2）交换机

*  交换机克服了集线器以广播发送数据的缺点，该广播的时候广播，该单播的时候单播（交换机的数据传输是有目的的，数据只对目的节点发送，只是在自己的MAC地址表中找不到的情况下第一次使用广播方式发送，然后因为交换机具有MAC地址学习功能，第二次以后就不再是广播发送了，又是有目的的发送。这样的好处是数据传输效率提高，不会出现广播风暴，在安全性方面也不会出现其它节点侦听的现象。）
 *  交换机工作于数据链路层，它的每个端口相当于一个集线器，原理是根据数据帧头的MAC地址转发帧到合适的端口，每个端口是一个独立的冲突域
 *  在带宽占用方面，交换机的每个端口都具有自己的带宽，这样就交换机实际上每个端口的带宽比集线器端口可用带宽要高许多，也就决定了交换机的传输速度比集线器要快许多
 *  交换机可以是半双工操作，也可以是全双工操作

（3）路由器：最核心的功能是连接多个网络，组成一个大网络，路由器至少有两个网卡

*  路由器工作在网络层，让处在不同网段的主机能通信。路由主要功能是将由交换机组好的局域网相互连接起来，或者接入Internet。（交换机能做的，路由都可以）
 *  路由转发所依据的对象是IP地址（交换机转发所依据的对象是MAC地址）
 *  路由还可以提供防火墙的功能

## 2、IP地址解析到MAC地址：ARP ##

ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）。在以太网环境中，数据的传输所依懒的是MAC地址而非IP地址，ARP协议要做的事情就是将已知IP地址转换为MAC地址。

假设主机A要得到主机B的MAC地址，A会先在自己的缓存区里面找，如果没有的话，A会通过ARP广播去寻找主机B的ip对应的MAC地址，因为A会把目的MAC地址写为FF.FF.FF.FF，那么在这个网段的其他主机（比如C，D…）也会收到这个广播，其他主机收到后一看，如果是自己的IP，就会把自己的MAC地址回给A（单播）。

ARP缓存表采用了老化机制，在一段时间内如果表中的某一行没有使用，就会被删除。

在不同的网段传输数据时，目的IP地址是一直不会变的，而MAC地址会变（因为不同网段需要通过路由器转发，目的MAC地址就可能会变成中间某个路由器的MAC地址）

## 3、打开浏览器访问网页的整个过程 ##

（1）解析域名：一般我们访问网页，IP地址不方便记忆，所以我们会用域名访问(比如www.baidu.com)。输入这个域名后，DNS服务器会将其解析为IP地址。DNS服务器可以想象成一个非常庞大的电话本，它里面记录着各种域名对应的ip，拿到这个域名对应的ip后，才去请求对应的服务器。DNS域名解析时用的是UDP协议。  
**查询过程：**  
首先主机会查询本地DNS缓存，如果没有，就向本地DNS服务器发起查询请求。DNS查询分为递归查询和迭代查询。

*  递归查询：DNS 服务器接收到客户机请求，必须使用一个准确的查询结果回复客户机。如果DNS 服务器本地没有存储查询DNS 信息，那么该服务器会询问其他服务器，并将返回的查询结果提交给客户机。
 *  迭代查询：DNS 服务器会向客户机提供其他能够解析查询请求的DNS 服务器地址，当客户机发送查询请求时，DNS 服务器并不直接回复查询结果，而是告诉客户机另一台DNS 服务器地址，客户机再向这台DNS 服务器提交请求。如此按照提示的指引依次查询，直到返回查询的结果

（2）向服务器发送TCP请求：浏览器向服务器发起TCP3次握手，握手成功后建立HTTP连接，发送HTTP协议的数据，并等待服务器的应答。  
（3）服务器回复浏览器的是HTML形式的文本，浏览器将文本内容快速渲染到屏幕上  
（4）发送TCP的4次挥手，断开连接

### HTTP状态码 ###

http状态代码有三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，且有五种可能取值：

*  1xx：指示信息–表示请求已接收，继续处理
 *  2xx：成功–表示请求已被服务器成功接收、理解、接受
 *  3xx：重定向–要完成请求必须进行更进一步的操作
 *  4xx：客户端错误–请求有语法错误或请求无法实现
 *  5xx：服务器端错误–服务器未能实现合法的请求

常见状态代码说明：

*  200 ：客户端请求成功
 *  201：请求成功并且服务器创建了新的资源
 *  202：服务器已接受请求，但尚未处理
 *  203 (Non-Authoritative Information/非官方信息)：服务器已成功处理请求，但返回的信息可能来自另一个来源
 *  204 (No Content/无内容)：服务器成功处理了请求，但没有返回任何内容  
    =================================================================
 *  301 (Moved Permanently)：请求的页面已永久跳转到新的url
 *  302：临时移动。 服务器目前从不同位置的网页响应请求，但请求者应继续使用原有位置来进行以后的请求
 *  303 (See Other/参见其他信息)： 请求者应当对不同的位置使用单独的 GET 请求来检索响应时，服务器返回此代码
 *  304 (Not Modified/未修正)：自从上次请求后，请求的网页未修改过。 服务器返回此响应时，不会返回网页内容
 *  305(Use Proxy/使用代理)： 请求者只能使用代理访问请求的网页。 如果服务器返回此响应，还表示请求者应使用代理。  
    =================================================================
 *  400 (Bad Request/错误请求)：服务器不理解请求的语法
 *  401 (Unauthorized/未授权)：请求要求身份验证。 对于需要登录的网页，服务器可能返回此响应
 *  403 (Forbidden/禁止)： 服务器拒绝请求
 *  404 (Not Found/未找到)：服务器找不到请求的网页
 *  405 (Method Not Allowed/方法禁用)：禁用请求中指定的方法
 *  406 (Not Acceptable/无法访问)：无法使用请求的内容特性响应请求的网页  
    =================================================================
 *  500 (Internal Server Error/内部服务器错误)：服务器遇到错误，无法完成请求
 *  501 (Not Implemented/未实现)：服务器不具备完成请求的功能。 例如，服务器无法识别请求方法时可能会返回此代码
 *  502 (Bad Gateway/错误的网关)：服务器作为网关或代理，从上游服务器收到无效响应
 *  503 (Service Unavailable/服务不可用)：服务器由于在维护或已经超载而无法响应，通常这只是暂时状态
 *  504 (Gateway Timeout/网关超时)：服务器作为网关或代理，没有从远端服务器得到及时的响应
 *  505 (HTTP Version Not Supported/不支持的 HTTP 版本)：服务器不支持请求中所用的 HTTP 协议版本