socket什么意思（总结了66条计算机网络的知识点）

来源 | 程序员小灰（ID:chengxuyuanxiaohui）

计算机网络知识是面试常考的内容，在实际工作中经常涉及。最近，我总结了66条计算机网络相关的知识点。

1、比较http 0.9和http 1.0

http0.9只是一个简单的协议，只有一个GET方法，没有首部，目标用来获取HTML。

HTTP1.0协议大量内容：首部，响应码，重定向，错误，条件请求，内容编码等。

http0.9流程：

客户端，构建请求，通过DNS查询IP地址，三次握手建立TCP连接，客户端发起请求，服务器响应，四次挥手，断开TCP连接。（与服务器只有一个来回）

http1.0流程：

客户端，构建请求，通过DNS查询IP地址，三次握手建立TCP连接，客户端发起请求，服务器响应，四次挥手，断开TCP连接。（与服务器有两个来回）

因为不足缺陷，就有了http1.1。

2.关于http1.1以及http2

http1.1中浏览器再也不用为每个请求重新发起TCP连接了，增加内容有：缓存相关首部的扩展，OPTIONS方法，Upgrade首部，Range请求，压缩和传输编码，管道化等。但还是满足不了现在的web发展需求，so，就有了http.2版本。

http2解决了（管道化特性可以让客户端一次发送所有的请求，但是有些问题阻碍了管道化的发展，即是某个请求花了很长时间，那么队头阻塞会影响其他请求。）http中的队头阻塞问题。

使用http2会比http1.1在使用TCP时，用户体验的感知多数延迟的效果有了量化的改善，以及提升了TCP连接的利用率（并行的实现机制不依赖与服务器建立多个连接）

所以需要学习http2，了解更过的内容来掌握计算机网咯。

对于http2，你可以来运行一个http2的服务器，获取并安装一个http2的web服务器，下载并安装一张TLS证书，让浏览器和服务器通过http2来连接。（从数字证书认证机构申请一张证书）。

了解http2的协议，先让我们了解一下web页面的请求，就是用户在浏览器中呈现的效果，发生了些什么呢？

资源获取的步骤：

把待请求URL放入队列，判断URL是否已在请求队列，否的话就结束，是的话就判断请求域名是否DNS缓存中，没有的话就解析域名，有的话就到指定域名的TCP连接是否开启，没有的话就开启TCP连接，进行HTTPS请求，初始化并完成TLS协议握手，向页面对应的URL发送请求。

接收响应以及页面渲染步骤：

接收请求，判断是否HTML页面，是就解析HTML，对页面引用资源排优先级，添加引用资源到请求队列。（如果页面上的关键资源已经接收到，就开始渲染页面），判断是否有还要继续接收资源，继续解析渲染，直到结束。

3.HTTP的几种请求方法用途

第一种GET方法：发送一个请求来获取服务器上的某一些资源。

第二种POST方法：向URL指定的资源提交数据或附加新的数据。

第三种PUT方法：跟POST方法一样，可以向服务器提交数据，但是它们之间也所有不同，PUT指定了资源在服务器的位置，而POST没有哦。

第四种HEAD方法：指请求页面的首部。

第五种DELETE方法：删除服务器上的某资源。

第六种OPTIONS方法：它用于获取当前URL所支持的方法，如果请求成功，在Allow的头包含类似GET,POST等的信息。

第七种TARCE方法：用于激发一个远程的，应用层的请求消息回路。

第八种CONNECT方法：把请求连接转换到TCP/TP通道。

4.从浏览器地址栏输入url到显示页面的步骤

简单说说，浏览器根据请求的url交给dns域名解析，查找真正的ip地址，向服务器发起请求；服务器交给后台处理后，返回数据，浏览器会接收到文件数据，比如，html,js，css，图像等；然后浏览器会对加载到的资源进行语法解析，建立相应的内部数据结构；载入解析到得资源文件，渲染页面，完成显示页面效果。

不够清楚明白吗？

那就再次详细一下，咳咳，从浏览器接收url，开始进行网络请求线程，发出一个完整的HTTP请求，从服务器端接收请求到对应的后台接收到请求，然后是后台和前台的http交互；其中的缓存问题（http的缓存），浏览器接收到http数据包后的解析流程，css的可视化格式模型，js引擎解析过程等；其他呈现页面效果。

?：这里就需要你对浏览器内核的理解：其中主要的渲染引擎和JS引擎，这里了解一下你对浏览器内核的理解。

渲染引擎，是负责取得网页的内容，整理信息，以及计算网页的显示方式，然后输出到显示器上。

JS引擎是用于解析和执行javascript来实现网页的动态效果。

浏览器的内核的不同对于网页的语法解释会有不同，所以渲染的效果也不相同。其实最开始渲染引擎和JS引擎是没有区分明确的，不过后来JS引擎越来越独立，so，内核就倾向于渲染引擎。对于资源请求/获取,资源响应/页面渲染，会给网络带宽和设备资源带来压力，这个时候就会考虑到web的性能优化。

5.web的性能优化

其中里面的性能关键：

什么是数据包 数据包（IP数据包），指封装在固定结构的一系列字节，它定义了数据包的长度，传输的细节，以及其他与TCP相关的信息。

延迟：指IP数据包从一个网络端点到另一个网络端点所花费的时间。（所花费时间在于往返时延，是延迟的时间的两倍）

带宽：只要带宽没有饱和，两个网络端点的连接会一次处理尽可能多的数据量（所以带宽可能会成为性能的瓶颈）

建立连接时间：在客户端和服务器之间建立连接往返数据（三次握手）

TCP三次握手过程：客户端向服务器发起一个SYN包，服务器端返回对应的SYN的ACK响应以及新的SYN包，然后客户端返回对应的ACK。（在客户端和服务器之间建立正常的TCP网络连接时，客户端首先发出一个SYN消息，服务器使用SYN+ACK应答表示接收了这个消息，最后客户端再以ACK消息响应。）

SYN是同步序列编号，是TCP/IP建立连接时使用的握手信息。ACK是确认字符，在数据通信中，接收站发给发送站的一种传输类控制字符。表示发来的数据已确认接收无误。在TCP/IP协议中，如果接收方成功的接收到数据，那么会回复一个ACK数据。通过ACK信号有自己固定的格式，长度大小，由接收方回复给发送方。

详解三次握手：

第一次握手，建立连接时，客户端发送SYN包到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认，其中SYN就是同步序列编号。

第二次握手，服务器收到SYN包，必须确认客户的SYN，同时自己也发送一个SYN包，即是SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态。

第三次握手，客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。

完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据。

TLS协商时间（TLS会造成额外的往返传输）

客户端发起https连接，需要进行传输层安全协议协商

TLS用来取代安全套接层SSL

除了网络，还有页面内容本身或服务器性能，如首字节时间TTFB，内容下载时间，开始渲染时间，文档加载完成的时间等。

那么什么是TTFB，它是指客户端从开始定位到web页面，至接收到主体页面响应的第一字节所耗费的时间。它是测量：从浏览器发起请求至收到其第一字节之间的耗时。

内容下载时间是等同于被请求资源的最后字节到达时间。

开始渲染时间，从客户看到空白页面的时长。

5.1web性能优化技术（减少客户端网络延迟和优化页面渲染性能来提升web性能）

优化技术：

DNS查询优化

客户端缓存

优化TCP连接

避免重定向

网络边缘的缓存

条件缓存

压缩和代码极简化

图片优化

6. http1.1

改进持久连接和CDN域名的分片机制

不成熟的http管道化

提供虚拟主机支持

对动态生成的内容完美支持

引入cookie以及安全机制

对于http1的问题，迎来了http2。其中http1的问题：

队头阻塞，大多数情况下，浏览器会希望同时获取许多资源，但http1未提供机制来同时请求这些资源，如果仅是使用一个连接，需要发起请求，等待响应，然后才能发起下一个请求。

在http1中要给特性为管道化，可以允许一次发送一组请求，但是需要按照发送顺序依次接收响应。所以在请求应答过程中，如发生什么情况，剩下的工作都会被阻塞，这就是“队头阻塞”（阻塞在那次请求应答发生错误），阻碍网络传输和web页面的渲染，指导失去响应。

低效的TCP利用，TCP协议作为最可靠的协议之一，其核心是拥塞窗口。

拥塞窗口，是卫星通信在因特网中防止通信拥塞的一种措施，它是在发端采用了一种“拥塞避免”算法和“慢速启动”算法相结合的机制。“拥塞窗口”就是“拥塞避免”的窗口，它是一个装在发送端的可滑动窗口，窗口的大小是不超过接收端确认通知的窗口。

拥塞窗口指在接收方确认数据包之前，发送方可以发送的TCP包的数据。（如拥塞窗口指定为1的情况，那么发送方就发出1哥数据包之后，只有接收方确认了那个发出的数据包，才能发送下一个）

拥塞控制能防止过多的数据注入到网络中，用于避免网络过载，TCP中可以通过慢启动探索当前连接对应拥塞窗口的合适大小。即发送者发送数据的时候并非一开始注入大量数据到网络中，而是发送一个数据包进行测试，当得到确认回复后，额外发送一个未确认包。

这意味着得到一个确认回复，可以发送两个数据包，得到两个确认回复，可以发送四个数据包，以几何形式增长很快到达协议规定的拥塞窗口大小（发包数上限），这时候连接进入拥塞避免阶段，这种机制需要往返几次才能得知最佳拥塞窗口大小，但往返几次所需的时间成本不可忽略。

拥塞窗口的大小取决于网络的拥塞程度，并且动态地在变化。发送方让自己的发送窗口等于拥塞窗口。如果再考虑到接收方的接收能力，那么发送窗口还可能小于拥塞窗口。

发送方控制拥塞窗口的原则是：只要网络没有出现拥塞，拥塞窗口就再增大一些，以便把更多的分组发送出去。但只要网络出现拥塞，拥塞窗口就减少一些，以减少注入到网络中的分组数。

tcp中的慢启动概念，是用来探索当前连接对应拥塞窗口的合适大小。用来弄清楚新连接当前的网络情况。“慢速启动”是在连接建立后，每收到一个来自收端的确认，就控制窗口增加一个段值大小，当窗口值达到“慢速启动”的限值后，慢速启动便停止工作，避免了网络发生拥塞。TCP传输控制协议的设计思路是，对假设情况很保守情况下，能够公平对待同一网络的不同流量的应用，它的避免拥塞机制被设计城即使在最差的网络情况下也可以起作用。

臃肿的消息首部，HTTP/1.1能压缩请求内容，但是消息首部却不能压缩。它可能占据请求的绝大部分（也可能是全部）也是比较常见了。（在这里如果能压缩请求首部，把请求变得更小，就能够缓解带宽压力了，降低系统的总负载）

受限的优先级设置，即如果浏览器针对指定域名开启多个socket请求，若web页面某些资源会比另外一些资源重要，会加重资源的排队效应，会延迟请求其他的资源，优先级高的资源先获取，优先级低的资源会在资源高的资源处理完成，（在处理过程中，浏览器不会发起新的资源请求）等待高的完成后再发起请求，(这就会让总的页面下载时间延长)。

在请求优先级高的资源的时间区间内浏览器并不会发起优先级较低的新请求

小结：HTTP1.1慢启动影响资源首次加载速度，TCP建立连接后，会开始请求传输，开始比较慢，然后不断加快，为了防止出现网络拥堵，会让页面的首次渲染时间变长。开始多个tcp，如出现网络下降，无法识别资源的优先级，会出现竞态问题。

7.如何进行网站性能优化

内容方面，减少Http请求（合并文件，css精灵，inline Image)，减少DNS查询（DNS缓存，将资源分布到合适的数量的主机名），减少DOM元素的数量。

Cookie方面，可以减少Cookie的大小。

css方面，将样式表放到页面顶部；不使用css表达式；使用<link>不使用@import；可将css从外部引入；压缩css。

JavaScript方面，将脚本放到页面底部；将JavaScript从外部引入；压缩JavaScript，删除不需要的脚本，减少DOM的访问。

图片方面，可优化css精灵，不要再HTML中拉伸图片，优化图片（压缩）。

8.http状态码以及含义

对于1xx的状态码，为信息状态码，100 为继续，表示确认，成功返回具体参数信息。

对于2xx的状态码，200 表示正常返回信息，201表示请求成功并且服务器创建了新的资源，202表示服务器已接受请求，但尚未处理。

对于3xx，重定向，301表示，请求的网页已永久移动到新位置，302表示，临时性重定向，303表示临时性重定向，且总是使用 GET 请求新的 URI。304表示，自从上次请求后，请求的网页未修改过。

对于4xx，客户端错误，404，服务器无法理解请求的格式，客户端不应当尝试再次使用相同的内容发起请求，401，请求未授权，403，禁止访问，404，找不到如何与 URI 相匹配的资源。

对于5xx，服务器错误，500，最常见的服务器端错误，503，服务器端暂时无法处理请求，可能是过载或维护。

9.http-数据压缩