即将参加今年的秋招，校招比较考核学生的底层知识，开始撸操作系统、计算机组成原理、计算机网络以及Java的知识了。希望能在2020年本就不怎么友好的一年收获理想的Offer。

计算机网络根据OSI模型可以分为7层，依次为：

• 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

根据TCP/IP模型分为四层，依次为：

• 网络接口层、网际层、传输层和应用层

一般我们学习的是五层结构，依次为：

• 物理层、数据链路层、网络层、传输层以及应用层。

1. 同一层使用相同的协议。
2. 下层对上层是透明的（透明意思是不可见）。即上层协议不需要理会下层协议是如果完成的，只需把数据传递到下层，从下层接收数据。

下文以五层模型讲解

又名实体层，就是用有线线路或无线线路建立、维护、断开物理连接，传递0、1数据。

通信方式

单工通信：只能单向传输。
半双工：双向交替传输，即同一时刻只有一方可以传输。
全双工：双向同时传输。

作用就是将网络层交下来的数据封装成帧交给物理层，以及将从物理层接收的帧解析出数据交给网络层。

基本问题

• 目前数据链路层广泛使用循环冗余校验（CRC）来检查比特差错，由硬件完成。

基本服务

数据链路层提供三种服务：

• 无确认的无连接服务：
  主机间双方通信前不建立连接，也不对数据帧进行确认，适用于局域网。
• 有确认的无连接服务：
  主机间双方通信前不建立连接，但会对每一数据帧中进行确认，并具有超时重传功能。
• 有确认的面向连接服务：
  是最复杂的服务，源主机和目的主机在通信前须建立连接以保证数据可靠传输，传输过程分为建立连接、数据传输、断开连接三个阶段。

信道分类

信道分为广播信道和点对点信道

广播信道

进行一对多通信

冲突解决

信道复用技术

• 波分复用
  光的频分复用。由于习惯用波长而不是频率来表示光载波。本质上是频分复用。

CSMA/CD协议 （京东）

CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/collision detection，带有冲突检测的载波侦听多路存取）

• 多路存取
  说明这是总线型网络，许多主机以多点的方式连接到总线上。

• 载波侦听
  每个主机都必须不停地监听信道。在发送前，如果监听到信道正在使用，就必须等待。

• 冲突检测
  在发送中，如果监听到信道已有其它主机正在发送数据，就表示发生了碰撞。虽然每个主机在发送数据之前都已经监听到信道为空闲，但是由于电磁波的传播时延的存在，还是有可能会发生碰撞。

点对点通信

将数据报从一台主机移动到另一台主机，从而提供了主机到主机的通信服务和各种形式的进程到进程的通信。

IP数据报格式

子网掩码（腾讯）

将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
由于分ABCDE类地址往往达不到最优的主机数，因此我们可以用子网掩码将地址进行精细分割。
用IP和子网掩码想与得到网络号和主机号

NAT地址转换（欢聚时代）

• 静态NAT
  将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，IP地址对是一对一的，是一成不变的，某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。

• 动态NAT
  将内部网络的私有IP地址转换为公用IP地址时，IP地址是不确定的，是随机的，所有被授权访问上Internet的私有IP地址可随机转换为任何指定的合法IP地址。实际上仍然时一对一的关系，只不过可以动态绑定。

• PNAT 端口网络地址转换
  以上两种都没有实现多对一的映射关系。而端口网络地址转换加入了端口的概念，用端口来区分用户，从而实现了多对一的关系。端口地址转换由路由器统一分配。

端口映射

1. 序号：数据被分割成TCP认为最适合发送的大小，并且可以依据序号进行重排序再提交给应用层
2. 确认机制：发送报文后等待确认报文
3. 重传机制：没有收到确认报文，重发数据
4. 流量控制（端到端）：利用滑动窗口控制发送速率
5. 拥塞控制（全局）：当网络拥塞时，减少数据的传输量
6. 校验和：确认数据准确性，错误丢弃且不确认。

• 流量控制（欢聚时代）
  为了避免发送方速度太快，接收方处理不过来导致丢包现象严重的情况，我们对发送方发送速率的控制，称之为流量控制。
  滑动窗口：
  滑动窗口类似缓存的概念，是接收方最大缓存的大小，用来告知发送端，接收端最大缓存大小，从而控制发送端的发送速率，达到流量控制的目的

• 拥塞控制
  与流量控制不同，流量控制的约束是因为接收端的性能，而拥塞控制的约束是传输时的网络性能。
  当达到网络阻塞后，会修改拥塞窗口，控制发送端的发送速率。

1. 慢开始
   指 TCP 开始发送设置 cwnd=1，指数级，由小到大逐渐增加拥塞窗口的大小。由图0-4轮次可以看到
   慢开始门限（ssthresh 状态变量）：
   当 cnwd＜ssthresh，使用慢开始算法
   当 cnwd=ssthresh，既可使用慢开始算法，也可以使用拥塞避免算法
   当 cnwd＞ssthresh，使用拥塞避免算法

2. 拥塞避免
   当拥塞窗口cnwd达到慢开始门限时，代表即将出现网络阻塞。例如一次性放20台车后就容易造成堵车了。我们就改成21台、22台这样放行，不再指数增长。

3. 应用层应用层，即面向应用专用协议，如POP3 SMTP IMAP邮件协议，DNS 域名系统，HTTP 超文本传输协议、FTP 文件传输协议。但是网络应用是计算机网络存在的理由，如果我们不能构想出任何有用的应用，也就没有任何必要去设计支持它们的网络协议了。

   DNS

   • 断点续传
     由于FTP是顺序接收文件的，所以只要计算已接收的数据大小，就可以知道断点在文版件的偏移量,续传时权,客户端将已接收的数据量传递给服务器，服务器使用这个做为偏移量继续读取文件，将剩余的数据发送至客户端，客户端仅需将接收到的数据追加至原文件尾部即可。

   • 匿名FTP （欢聚时代）
     匿名FTP解决了不用注册、登录、授权，可以访问远程主机文件。

   HTTP

   超文本传输协议

   • 方法
     GET、POST、PUT、DELETE、HEAD、CONNEXT、OPTIONS、TRACE、PATCH

   • 状态码
     200 OK
     204 服务器处理完成，但无数据返回
     301 永久重定向
     302 临时重定向
     303 其他，如负载均衡
     403 没有权限，请求被拒绝
     404 页面没有找到
     500 服务器执行请求时发生错误
     502 网关或代理执行操作时发生上游服务器错误响应
     503 服务器停机维护或超负载中，无法响应请求
     504 网关或代理没有在时间范围内收到上游服务器响应

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