OSI与TCP/IP分层模型及各层协议介绍
分层模型
OSI
共七层，属于学院派。
- 物理层
- 链路层
- 网络层
- 传输层
- 会话层
- 表达层
- 应用层
TCP/IP
属于实践派。 共五层，属于实践派。
- 物理层
- 链路层
- 网络层
- 传输层
- 应用层
与OSI相比，OSI的会话层、表达层被囊括进应用层了。
层的具体含义
物理层
设备与设备之间用来链接的网线
链路层
mac地址
网络层
IP协议
传输层
TCP/UDP协议
应用层
HTTP协议、FTP协议
层内解析协议
内层协议拆包时，要把外层协议都拆一遍，如果发现这个包要丢弃掉，直接丢弃。 如果需要继续传输，则按层级顺序将数据重新用协议包裹。如果是继续解析，则把当前层的协议头移除。
物理层
主机感知到从网线发来的电信号，确定是噪声还是有意义的电信号。
链路层
基于以太网，确认信号是发给这台主机的，还是需要本机进行路由转发。
网络层
确认由主机的哪个服务来处理他：Web服务、FTP服务、SSH服务。
传输层
确认信号是没有丢失、完整无缺的。
应用层
确认信号是JSON的字符串还是gRPC的二进制字节流。
传输层协议
TCP
优点：TCP可靠、稳定。
TCP的可靠体现在TCP在传递数据之前，会有三次握手来建立连接，而且在数据传递时，有确认、窗口、重传、拥塞控制机制，在数据传完后，还会断开连接用来节约系统资源。
缺点：慢，效率低，占用系统资源高，易被攻击
TCP在传递数据之前，要先建连接，这会消耗时间，而且在数据传递时，确认机制、重传机制、拥塞控制机制等都会消耗大量的时间，而且要在每台设备上维护所有的传输连接，事实上，每个连接都会占用系统的CPU、内存等硬件资源。
符号含义
- SYN：同步标志位，用于建立会话连接，同步序列号；
- ACK：确认标志位，对已接收的数据包进行确认；
- FIN：完成标志位，表示我已经没有数据要发送了，即将关闭连接；
三次握手过程
- 第一次握手：客户端发送一个带 SYN 标志的请求包给服务器，请求建立连接，并进入
SYN_SENT状态。 - 第二次握手：服务器收到请求后，发送一个带 SYN 和 ACK 标志的包，确认收到请求并同意建立连接，同时进入
SYN_RECEIVED状态。 - 第三次握手：客户端收到服务器的确认后，发送一个带 ACK 标志的包给服务器，进入
ESTABLISHED状态，连接建立完成。
三次握手原因
防止失效的连接请求包突然到达服务器而建立错误连接。三次握手确保双方都确认连接的存在和有效性。
四次挥手过程
- 第一次挥手：主机A发送一个带有 FIN 标志的数据包，表示它要终止发送数据。A进入
FIN_WAIT_1状态。 - 第二次挥手：主机B收到 FIN 后，回复一个带有 ACK 标志的确认包，表示同意终止A的发送方向。B进入
CLOSE_WAIT状态，A进入FIN_WAIT_2状态。 - 第三次挥手：主机B完成它的所有数据发送后，发送一个带有 FIN 标志的数据包，表示它也要关闭连接。B进入
LAST_ACK状态。 - 第四次挥手：主机A收到 FIN 后，发送一个带有 ACK 标志的确认包，进入
TIME_WAIT状态，等待一段时间后，进入CLOSED状态。B在收到 ACK 后立即进入CLOSED状态。
注意
- 谁发起挥手：可以是任何一方发起。
- TIME_WAIT：发起关闭的一方需要进入
TIME_WAIT状态以确保对方收到 ACK，从而避免遗留的延迟包对后续连接产生干扰。
为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次挥手?
三次握手中，第二次握手服务端同时发送SYN和ACK两个包，用于确认和建立连接，这时他们并没有传输数据。但是挥手的时候不能同属发送SYN和ACK两个包，因为主机A发起停止请求后，主机B数据并未传输完，只会发回一个ACK包，FIN包后续发送。
客户端为什么要等待一段时间再释放资源
客户端在第四次挥手后发送 ACK 确认包，但不确定服务器是否成功接收。这条确认报文在传送到服务器的过程中损坏、丢失或超时，将引起服务器重新发送FIN报文，客户端需要再次回复 ACK，因此必须保持资源一段时间。
避免网络中遗留的旧连接报文被误认为新连接的有效数据。等待时间可确保所有旧报文过期，以防连接混淆。
应用层协议
Http 与 Https
HTTP 协议与特性
1. HTTP 基础概念
- HTTP 是什么：基于 TCP 协议的应用层传输协议，采用无状态、短连接的方式，每次请求完成后会关闭连接，不记录客户端状态。
- 常见请求方式：
GET：获取资源。POST：提交数据。PUT：更新资源。DELETE：删除资源。
2. 请求与响应结构
- 请求信息：
- 请求行：请求方法、地址、协议。
- 请求头：键值对形式的头信息。
- 请求正文：存在于 POST 请求中，传递数据。
- 响应信息：
- 响应行：协议、状态码、状态描述。
- 响应头：键值对形式的头信息。
- 响应正文：返回的内容。
3. HTTP 版本比较
- HTTP 1.0 与 HTTP 1.1：
- HTTP 1.0 一次只能处理一个请求与响应；HTTP 1.1 支持多请求多响应。
- HTTP 1.1 增加了持久连接、Host 头等功能。
- HTTP 2.0：
- 使用二进制格式传输数据，提高效率。
- 消息头采用 HPACK 算法压缩，减少冗余。
- 支持多路复用，多个请求可复用一个 TCP 连接。
- 引入 Server Push 技术，服务端可主动推送资源。
4. HTTP 与 HTTPS
- HTTPS 的特点：
- HTTPS = HTTP + SSL/TLS，提供加密传输。
- 工作层次：HTTP 位于应用层，HTTPS 位于传输层。
- 默认端口：HTTP 使用 80，HTTPS 使用 443。
- 需要数字证书进行身份认证。
5. 视频上传为何不使用 HTTP
- 原因：
- 视频文件较大，使用 POST 请求会将数据缓存在内存中，影响效率。
- 通常采用更高效的传输协议（如 FTP 或专用服务）。
参考：
Android 面试必备 - 计算机网络基本知识（TCP，UDP，Http，https）
什么是OSI七层模型？什么是TCP/IP协议五层模型？——五分钟理解网络分层模型