网络协议详解
本笔记汇总常见网络协议的核心要点，详细分析见各专题笔记。
应用层协议
HTTP/HTTPS
HTTP (HyperText Transfer Protocol)
- 基于请求-响应模式
- 无状态协议，每次请求独立处理
- 默认端口: 80
HTTP 方法
GET - 获取资源
POST - 提交数据
PUT - 更新资源
DELETE - 删除资源
HEAD - 仅获取响应头
OPTIONS - 获取支持的方法HTTP 状态码分类
- 1xx: 信息性响应
- 2xx: 成功 (200 OK, 201 Created)
- 3xx: 重定向 (301 Moved Permanently, 302 Found)
- 4xx: 客户端错误 (400 Bad Request, 404 Not Found)
- 5xx: 服务器错误 (500 Internal Server Error, 503 Service Unavailable)
HTTPS (HTTP Secure)
- HTTP + SSL/TLS 加密
- 默认端口: 443
- 提供数据加密、完整性校验、身份认证
详细分析见 02.02_应用层协议详解。
DNS
域名解析过程
- 浏览器缓存 → 操作系统缓存 → 本地 hosts 文件
- 递归查询本地 DNS 服务器
- 根域名服务器 → 顶级域名服务器 → 权威域名服务器
DNS 记录类型
A - IPv4 地址记录
AAAA - IPv6 地址记录
CNAME - 别名记录
MX - 邮件交换记录
TXT - 文本记录（SPF 等）
NS - 域名服务器记录
传输层协议
TCP 特点
可靠性保障机制
- 序列号和确认号：确保数据按序到达
- 超时重传：丢失数据自动重发
- 流量控制：滑动窗口机制防止接收方缓冲区溢出
- 拥塞控制：慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复
TCP 三次握手
客户端 → SYN → 服务器
客户端 ← SYN-ACK ← 服务器
客户端 → ACK → 服务器
TCP 四次挥手
客户端 → FIN → 服务器
客户端 ← ACK ← 服务器
客户端 ← FIN ← 服务器
客户端 → ACK → 服务器
UDP 特点
- 无连接：发送前不需要建立连接
- 不可靠：不保证数据到达和顺序
- 简单高效：头部开销小（8 字节）
- 支持广播和多播
- 适用于实时应用（视频、音频、游戏）
网络层协议
IP 协议
IPv4 地址结构
- 32 位地址，分为 4 个 8 位组
- 点分十进制表示：192.168.1.1
- 由网络号和主机号组成
IP 地址分类
A类: 1.0.0.0 - 126.255.255.255 (大型网络)
B类: 128.0.0.0 - 191.255.255.255 (中型网络)
C类: 192.0.0.0 - 223.255.255.255 (小型网络)
D类: 224.0.0.0 - 239.255.255.255 (组播地址)
E类: 240.0.0.0 - 255.255.255.255 (保留地址)
特殊 IP 地址
127.0.0.1 - 回环地址
0.0.0.0 - 未知地址/默认路由
255.255.255.255 - 受限广播地址
10.0.0.0/8 - 私有地址 A 类
172.16.0.0/12 - 私有地址 B 类
192.168.0.0/16 - 私有地址 C 类
子网划分详见 01.03_IPv4地址与子网划分。
ICMP 协议
主要功能
- 错误报告：目的不可达、超时等
- 诊断功能：ping、traceroute
- 路径控制：重定向
常见 ICMP 类型
Type 0 - Echo Reply (ping 响应)
Type 8 - Echo Request (ping 请求)
Type 3 - Destination Unreachable
Type 11 - Time Exceeded
Type 5 - Redirect
详见 02.04_ICMP与网络诊断。
网络地址转换 NAT
NAT 实现私有地址与公网地址的转换，包括静态 NAT、动态 NAT、PAT/NAPT（端口复用）等类型，详细原理与配置见 04.02_NAT与端口映射。
💡 实践建议：使用
tcpdump或 Wireshark 抓包分析协议交互过程。