计算机基础知识

传输层协议

面向连接

3次握手过程

4次挥手过程

可靠传输

拆包和粘包

滑动窗口

并行发送

流速控制

TCP VS UDP

总结

Web技术

URL

计算机基础知识

计算机组成原理：计算机是如何工作。
操作系统：如何合理地规划应用生命周期和资源使用：如何处理高并发、如何提升系统的稳定性和如何节约硬件成本等。
计算机网络：如何设计应用之间的通信协议。如何让页面秒开、服务秒回；如何提升吞吐量、减少延迟(IO复用)；如何避免DownTime(连接池)；应用开发涉及应用层协议；日常开发涉及基本概念DNS、CDN、NAT、IPv4/6等。
算法和数据结构：算法是一个计算过程，数据结构是数据的组织方式。
编程技巧：如何让代码表达得更清楚，更简单，更容易维护。
图形学
编译原理

传输层协议

协议	特点
TCP	面向连接，提供可靠传输。
UDP	提供发送报文的基础功能。

面向连接

握手可以确定双方已经准备好发送接收数据，而挥手可以确定双方已经完成发送接收数据。这也是保证数据可靠传输中的一个环节。

3次握手过程

客户端给服务端发送一个SYN同步请求。
服务端准备好后给客户端发送一个SYN ACK响应。
客户端最后给服务端发送一个ACK，让服务端知道客户端准备好接收数据了。

4次挥手过程

客户端给服务端发送一个FIN请求。
服务端给客户端一个ACK响应。
服务端确认数据发送完成并且本地资源释放后，给客户端发送一个FIN请求。
客户端确认数据发送完成并且本地资源释放后，给服务端一个ACK响应。

可靠传输

要素	实现方法
不丢失	通过【请求应答】和【超时重传】保证数据不丢失。也就是说发送方在收到ACK确认之前，会把数据保留在缓冲区，在超时情况下会重发。
不重复	每个TCP段都有一个唯一的Seq，接收方收到TCP段后，会检查是否与【滑动窗口】(接收缓冲区)中的数据重复。
不乱序	原理：假设发送方发送一个连续有序序列，接收方收到后按顺序排列，且接收总数等于发送总数，此时接收序列等于发送序列。实现：连接双方各自维护一套连续的Seq序号，每个TCP段都有一个唯一的Seq序号。对于发送方来说，发出去的每个请求都应该收到一个ACK确认，且ACK确认号表示这个值之前的所有TCP段已经被接收(注意：不是表示已接收的最大Seq序号)。

要素

实现方法

不丢失

通过【请求应答】和【超时重传】保证数据不丢失。也就是说发送方在收到ACK确认之前，会把数据保留在缓冲区，在超时情况下会重发。

不重复

每个TCP段都有一个唯一的Seq，接收方收到TCP段后，会检查是否与【滑动窗口】(接收缓冲区)中的数据重复。

不乱序

原理：假设发送方发送一个连续有序序列，接收方收到后按顺序排列，且接收总数等于发送总数，此时接收序列等于发送序列。

实现：连接双方各自维护一套连续的Seq序号，每个TCP段都有一个唯一的Seq序号。对于发送方来说，发出去的每个请求都应该收到一个ACK确认，且ACK确认号表示这个值之前的所有TCP段已经被接收(注意：不是表示已接收的最大Seq序号)。

拆包和粘包

拆包发送，降低整体发送出错的概率；支持并行发送，提高传输效率。
粘包发送，防止数据量过小，报文头占比大，而降低了带宽的有效利用率。

MSS(Max Segment Size)字段：控制TCP段大小，即发送接收缓冲区大小。对于服务端来说，该MSS过大，导致缓存区占用过多内存资源。

滑动窗口

TCP会将数据拆包后放入一个拥有滑动窗口的数组(发送缓冲区)。滑动窗口从数组左边往右滑动，窗口中的TCP段会【并行发送】。如果窗口中最小Seq的TCP段收到ACK响应了，窗口会往右移动；如果窗口中最小Seq的TCP长时间没有收到ACK响应，会触发整个窗口中的TCP段【超时重传】。

并行发送

如果数据是【串行发送】的，即一个请求收到响应后再发送下一个请求，一个RTT的时间内可以发送一个TCP段；采用【并行发送】，一次可以发送多个TCP段，耗时为多次请求RTT的平均值。

流速控制

窗口中的TCP段是【并行发送】的，在多个请求中的RTT平均值是相对固定的，所以窗口越大，固定时间内发送的TCP段越多。因此通过改变滑动窗口的大小可以控制TCP协议流速。

TCP VS UDP

区别	TCP	UDP
目的	提供一套完整的可靠传输方案。	提供最基础的报文传输解决方案。
可靠性	保证数据传输的可靠性。	只管数据发送，不保证可靠传输。
连接	面向连接	无需建立连接。
流速控制	通过滑动窗口控制流速。	无该功能。
传输速度		无需建立连接，无需保证可靠传输的机制，速度快。
场景差异	保证传输可靠性的场景：远程控制(SSH)、FTP、邮件。	高速数据传输、低延迟场景：音视频传输、网络游戏。只需要一次性请求/响应的场景：PING和DNS。

总结

TCP提供了一套完整的可靠传输方案，可以满足可靠性要求高的场景。而UDP提供了最基础的报文传输能力，应用层可以在这个基础功能之上，针对特定的场景搭建出合适的解决方案，给了应用层更多的发挥空间。

Web技术

URL

Scheme(Protocol)：传输协议(https、ftp、ssh、file)，不同协议代表不同类型的应用在提供资源。
Host：代表提供资源的站点域名或ip地址。
Port：代表提供资源的站点端口好。
Path：代表资源在服务中的路径。
Query：查询条件，代表需要的是资源中的某一部分。
Fragment：用于标识二级资源（URL资源中的某个资源）。

Fragment不会被发送到服务端，且改变时不会刷新页面，但会生成浏览记录。常用于前端展示定位内容(例如：SPA前端路由和HTML锚点)。

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并行发送

流速控制

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URL

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