网络协议篇
1.网络协议三要素
语法：即数据或控制信息的结构或格式；
语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应；
同步：即事件实现顺序的详细说明；
2.网络七层协议
应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
3.http/https通讯协议
URL：统一资源占位符。
1.HTTP的请求包括：请求行(request line)、请求头部(header)、空行 和 请求数据 四个部分组成。
2.HTTP响应也由4部分组成，分别是：状态行、响应头、空行 和 响应体。
（1）状态行
状态行由协议版本号、状态码、状态消息组成
（2）响应头
响应头是客户端可以使用的一些信息，如：Date（生成响应的日期）、Content-Type（MIME类型及编码格式）、Connection（默认是长连接）等等
（3）空行
响应头和响应体之间必须有一个空行
（4）响应体
响应正文，本例中是键值对信息
状态码
HTTP协议的状态码由3位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，共有5中类别：
1.1xx: 指示信息–表示请求已接收，继续处理
2.2xx: 成功–表示请求已被成功接收、理解、接受
3.3xx: 重定向–要完成请求必须进行更进一步的操作
4.4xx: 客户端错误–请求有语法错误或请求无法实现
5.5xx: 服务器端错误–服务器未能实现合法的请求
其中，常用的状态码如下：
200 OK //客户端请求成功
400 Bad Request //客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
401 Unauthorized //请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用
403 Forbidden //服务器收到请求，但是拒绝提供服务
404 Not Found //请求资源不存在，eg：输入了错误的
URL500 Internal Server Error //服务器发生不可预期的错误
503 Server Unavailable //服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常
http与https区别：
“http和https使用的是完全不同的连接方式，同时使用的端口也不同，http使用的是80端口，https使用的是443端口。http的连接很简单，是无状态的，而HTTPS协议是由SSL和HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议要比http协议安全。HTTPS安全超文本传输协议是一个安全”。
4.TCP三次握手、四次挥手
4.1三次握手
第一次握手：客户端将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给服务器端，客户端进入SYN_SENT状态，等待服务器端确认。
第二次握手：服务器端收到数据包后由标志位SYN=1知道客户端请求建立连接，服务器端将标志位SYN和ACK都置为1，ack=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给客户端以确认连接请求，服务器端进入SYN_RCVD状态。
第三次握手：客户端收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给服务器端，服务器端检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，客户端和服务器端进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后客户端与服务器端之间可以开始传输数据了。
4.2为什么要三次握手?
在三次握手过程中，Server发送SYN-ACK之后，收到Client的ACK之前的TCP连接称为半连接（half-open connect），此时Server处于SYN_RCVD状态，当收到ACK后，Server转入ESTABLISHED状态。SYN攻击就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址，并向Server不断地发送SYN包，Server回复确认包，并等待Client的确认，由于源地址是不存在的，因此，Server需要不断重发直至超时，这些伪造的SYN包将产时间占用未连接队列，导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弃，从而引起网络堵塞甚至系统瘫痪。
4.3四次挥手
中断连接端可以是客户端，也可以是服务器端。
第一次挥手：客户端发送一个FIN=M，用来关闭客户端到服务器端的数据传送，客户端进入FIN_WAIT_1状态。意思是说"我客户端没有数据要发给你了"，但是如果你服务器端还有数据没有发送完成，则不必急着关闭连接，可以继续发送数据。
第二次挥手：服务器端收到FIN后，先发送ack=M+1，告诉客户端，你的请求我收到了，但是我还没准备好，请继续你等我的消息。这个时候客户端就进入FIN_WAIT_2 状态，继续等待服务器端的FIN报文。
第三次挥手：当服务器端确定数据已发送完成，则向客户端发送FIN=N报文，告诉客户端，好了，我这边数据发完了，准备好关闭连接了。服务器端进入LAST_ACK状态。
第四次挥手：客户端收到FIN=N报文后，就知道可以关闭连接了，但是他还是不相信网络，怕服务器端不知道要关闭，所以发送ack=N+1后进入TIME_WAIT状态，如果Server端没有收到ACK则可以重传。服务器端收到ACK后，就知道可以断开连接了。客户端等待了2MSL后依然没有收到回复，则证明服务器端已正常关闭，那好，我客户端也可以关闭连接了。最终完成了四次握手。
4.4为什么建立连接是三次握手，而关闭连接却是四次挥手呢？
这是因为服务端在LISTEN状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时，当收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，己方也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即close，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送。
5.IP协议
5.1基本概念
IP协议用于连接多个分组交换网，他提供在具有固定地址长度的主机之间传送数据报，以及根据各个数据包大小的不同，在需要时进行分段和重组大数据报的功能。IP协议仅限于将数据从源端传送到目的端，而不提供可靠的传输服务。在传送出错时，IP协议通过互联网控制消息协议（ICMP, Internet Control Message Protocol）报告。
5.2传输方法
IP协议最基本的两个功能：寻址和分段
寻址：IP协议根据数据报头中所包含的目的地址将数据报传输到目的端，传送过程中对道路的选择称为路由
分段：当一些网络只能传送小数据报时，IP协议将数据报分段并在报头里面注明。数据包也可以被标记为“不可分段”，如果一个数据报被如此标记，那么在任何情况下都不准对他进行分段，如果因此到不了目的地，那么数据包就会在中途被丢弃。
5.3协议格式
（1）版本：记录数据报属于哪个版本的协议，例如可以用此区分出IPv4和IPv6，这个字段可以使得在不同版本间传递数据变得可行。
（2）头部长：标明IP协议报头有多长，其单位是32bit即4个字节，其最小值为5（5 x 4 = 20 byte，这个长度是除去可选项的长度），从上图中看出，其规定头部长为 4 bit，所以最大值为 15， 15 x 4 = 60 byte 可以算出可选项长度最大为40个字节(即 60 byte - 20 byte = 40 byte)
（3）服务类型：用来指示当数据报在一个特定网络中传输时对实际服务质量的要求是什么，服务类型字段从左到右由一个3位的优先顺序字段、三个标志位(D、T、R)和两个保留位组成。优先顺序字段用于标志该数据报的优先级，D、T、R三个标志位分别代表是否对低延迟(Delay)、高吞吐量(Throughput)、高可靠性(Reliability)有要求，不过实际上，现在的路由器都忽略服务类型这个字段。
（4）总长：是指整个数据报的长度，包括头部和数据部分，单位是 1 个字节，从图上可以看出，规定总长位数为16bit，能存储最大数据为65535个字节的数据报。如长的数据报对大部分主机和网络来说是不现实的。所有主机必须能够接收长达576个字节的数据报(不管他们是以整个数据报到达还是以分片到达)，源端主机在确认目的地址能够接收大数据报的情况下才发送大于576字节的数据报。
（5）标识：该标识由发送者设定值，主要为了目的主机组装分段时判断新到的报文分段属于哪个分组，所有属于同一分组的报文分段都包含相同的标识。
（6）标记：长度为3bit，从前到后分别是保留位、不可分段位(DF, Don’t Fragment)和分段位(MF,More Fragment)。
保留为始终为 0
（7）DF位为 1 时表示该分组不能被分段
（8）MF位为 1 时表示后面还有该分组的分段，在有分段的情况下，除了最后一个分段该位为 0 外，其他分段该位都为 1
（9）分段偏移：标记该分段在数据报的位置，单位是8个字节，第一个分段的偏移是 0
（10）生命期：用来限制分组生命周期的计数器，单位是秒，该字段长度为 8bit ，说明存储的最大数值是 255 ，在实际的应用过程中是以经过的节点计数的，每经过一个节点计数减 1 ，计数减到 0 时，分组要被丢弃。
（11）协议：指明IP层所封装的上层协议类型，如ICMP -> 1、IGMP -> 2 、TCP -> 6、UDP -> 17、EIGRP -> 88 、OSPF -> 89等
（12）头部效验和：只对头部进行效验，由于头部的一些字段始终在变化(例如：生命期字段)，头部效验和在每个节点都得重新进行计算。
（13）源地址：发送报文段的IP地址
（14）目的地址：接收报文段的IP地址
（15）可选项：可选项对于主机和网关的IP模块来说都是必须实现的，可选是指它们在特定数据报中是否出现是可选的，而不是指他们的实现，每个可选项都以 1 个字节表明它的类型。其长度从1~40个字节之间不固定，主要取决于设置的可选项数目，最终数据长度不够32位的倍数要填充 0 补齐，主要是为了让报头长度是32位的整数倍，一般正常的IP报文头部都是没有可选项的。
（16）目前已定义的可选项有 5 个，分别是安全性(指明数据报的机密程度)、严格路由选择(后面给出所规定的完全路由)、宽松路由选择(后面给出必须要经过的路由)、记录路由(记录下所经路由器附上其IP地址)、时间戳(要求所经路由器都附上其IP地址和时间标记)。