网络模型

TCP/IP (网络接口、网络层、传输层、应用层）
OSI （物理、链路，网络，传输，会话、表示、应用）

TCP/IP, UDP

UDP 是 User Datagram Protocol 的简称，中文名是用户数据报协议，快，不代表稳定
TCP 传输控制协议（Transmission Control Protocol），稳定

TCP 简介

TCP/IP 传输协议，即传输控制/网络协议,具有网络数据信息及时、完整传输的两个重要的特性
四层的体系结构

层级介绍

应用层：用来接收来自传输层的数据或者按不同应用要求与方式将数据传输至传输层，e.g. http、FTP、SMTP
传输层：使用平台和计算机信息网内部数据结合的通道，可以实现数据传输与数据共享，主要协议：TCP、UDP
网络层：负责网络中数据包的传送，主要协议 IP
数据链路层：网络访问层，也叫网络接口层或数据链路层、提供链路管理错误检测

TCP 的三次握手四次挥手

当建立或终止 TCP 连接时，使用三次握手和四次挥手来确保连接的可靠性。让我为您简要描述一下这两个过程：

三次握手（Three-way Handshake）：
- 客户端发送一个带有 SYN（同步）标志的数据包给服务器。
- 服务器收到后，回复一个带有 SYN 和 ACK（确认）标志的数据包给客户端。
- 客户端再次回复一个带有 ACK 标志的数据包给服务器，此时连接建立完成。
四次挥手（Four-way Handshake）：
- 客户端发送一个带有 FIN（结束）标志的数据包给服务器，表示不再发送数据。
- 服务器收到后，回复一个带有 ACK 标志的数据包给客户端，确认收到 FIN。
- 服务器发送一个带有 FIN 标志的数据包给客户端，表示服务器不再发送数据。
- 客户端收到后，回复一个带有 ACK 标志的数据包给服务器，确认收到 FIN，此时连接关闭。

HTTP

HTTP 与 TCP 的联系？

TPC/IP 协议是传输层协议，主要解决数据如何在网络中传输，而 HTTP 是应用层协议，主要解决如何包装数据。让用户更简单的认识

HTTP1.1 报文：

所有的 HTTP 报文都可以分为两类，请求报文和响应报文。
curl -i www.baidu.com 可以获取响应报文
curl -v www.baidu.com 可以获取请求和响应报文
首部/头部跟主体之间是通过一个空行隔开的

conf

# 请求报文
GET / HTTP/1.1
Host: baidu.com


# 响应报文
HTTP/1.1 200 OK  #起始行，中间是首部
Content-Length: 133
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Date: Fri, 31 Dec 2021 04:19:14 GMT
Connection: keep-alive
Keep-Alive: timeout=5
  #空行，下面是 响应的主体
hello http

自定义报文

const fs = require("fs");
// 先引入系统模块http
const http = require("http");
// 创建web服务器
const app = http.createServer();
const port = 3000;
// 为服务器添加请求事件，也就是request事件
// 参数res就是响应对象
app.on("request", (req, res) => {
  // 参数res对象下有一个方法：writeHead()
  // 该方法的第一个参数是状态码，默认是200
  // 第二个参数是一个对象，是响应报文信息
  res.writeHead(200, {
    // 指定类型是纯文本，那么就会输出<h1>Welcome to Homepage</h1>，而不是把h1当作标签执行
    "content-type": "text/plain",
  });
  // 获取请求地址 req.url
  if (req.url == "/index" || req.url == "/") {
    res.end("<h1>Welcome to Homepage</h1>");
    // 获取文件系统：fs需要导入
    // res.end(fs.readFileSync("./index.html"));
  } else if (req.url == "/list") {
    res.end("Welcome to ListPage");
  } else {
    res.end("Not Found Page");
  }
});
app.listen(port);
console.log(`网站服务器启动成功,运行在 ${port}端口`);

HTTP 各版本特性：

HTTP0.9

只有一个命令 GET。协议规定，服务器只能回应 HTML 格式的字符串，不能回应别的格式
服务器发送完毕，就关闭 TCP 连接。

HTTP1.0

优点：

任何格式的内容都可以发送。依赖于 content-type
除了 GET 命令，还引入了 POST 命令和 HEAD 命令
HTTP 请求和回应的格式也变了。除了数据部分，每次通信都必须包括头信息（HTTP header），用来描述一些元数据
新增功能还包括状态码（status code）、多字符集支持、多部分发送（multi-part type）、权限（authorization）、缓存（cache）、内容编码（content encoding）

缺点：

每个 TCP 连接只能发送一个请求。发送数据完毕，连接就关闭，如果还要请求其他资源，就必须再新建一个连接（代价太高）

HTTP 1.1：

优点

管道化（Pipelining）：
管道化方案解决连接延迟，设置 Connection: keep-alive 来让连接延迟关闭时间，但因为浏览器自身的 Max-Connection 最大连接限制一般 6 个，所以我们一般只能通过多开域名来实现
缓存处理：
强缓存、协商缓存、不缓存
错误通知（状态码的增加）

缺点：

头部信息冗余：由于无状态，大量冗余的头部信息，头部信息包括大量 COOKIE 信息
超文本协议：报文是以文本格式，压缩优化不好
队头阻塞：
管道化通过延迟连接关闭的方案，虽然可同时发起对服务端的多个请求，但服务端的 response 依旧遵循 FIFO（先进先出)规则依次返回。
举个例子客户端发送了 1、2、3、4 四个请求，如果 1 没返回给客户端，那么 2，3，4 也不会返回。这就是所谓的「队头阻塞」,高并发高延迟的场景下阻塞明显。

2.0：优点

多路复用：
- 1.1 中可以通过多开 TCP 链接来处理
- 2.0 一个域只要一个 TCP 连接，实现真正的并发请求，降低延时，提高了带宽的利用率。
二进制协议
头部压缩
采用 HPACK 压缩，节省了报文头占用流量。 1.相同的头部信息不会通过请求发送，延用之前请求携带的头部信息。 2.新增/修改的头部信息会被加入到 HEAD 中，两端渐进更新。
服务端推送
客户（服务）端发送（接收）数据时，会将数据打散乱序发送，接收数据时接收一端再通过 streamID 标识来将数据合并。二进制协议解析起来更高效、“线上”更紧凑，更重要的是错误更少。

2.0 缺点

因为 HTTP2 将多个 HTTP 流放在同一个 TCP 连接中，遵循同一个流量状态控制。只要第一个 HTTP 流遇到阻塞，那么后面的 HTTP 流压根没办法发出去，这就是「行头阻塞」。

3.0 特性：

采用 QUIC 协议，基于 UDP 协议，让不同的流之间真正的实现相互独立传输，互不干扰。
避免了 TCP 协议的一些缺点，采用 TLS1.3 将 HTTPS 所需的 RTT 降至最少为 0。
切换网络时的连接保持：(wifi 切 4G) ip 更换，重新连接

升级到 HTTP2

由于 HTTP2.0 基本上只支持 https 协议，所以要确保网站必须支持 https 访问才行。

conf

server {
  listen 443 ssl http2;
  server_name 域名;

  ssl_certificate             /root/your.cert;
  ssl_certificate_key         /root/your.key;
  ssl_session_timeout         10m;
  ssl_protocols               TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
  ssl_ciphers                 HIGH:!RC4:!MD5:!aNULL:!eNULL:!NULL:!DH:!EDH:!EXP:+MEDIUM;
  ssl_prefer_server_ciphers   on;
}

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