計算機網絡-應用層協議與網絡安全
上一篇：計算機網絡-運輸層協議 TCP/UDP協議（TCP與UDP對比，流量控制，擁塞控制，三次握手，四次揮手）
主要內容：
- DNS
- HTTP
- HTTPS
![計算機網絡]()
1. 應用層協議
之前有兩篇文章分別介紹網絡層（還沒寫）和運輸層。
這篇完整是網絡章節最後一篇。因爲畢竟是Java開發，不是網管（網絡管理員）。很多都是針對Java可能關注的點來寫的，例如物理層和數據鏈路層基本沒介紹，還有很多協議都也沒有。對其他網絡內容有需要或感興趣建議看書 《計算機網絡》謝希仁 現在應該是第七版出來了。
1.1 DNS
域名解析系統（Domain Name System）
功能是將域名地址轉換爲IP地址
是一個分佈式的域名存儲系統，其實就是存儲域名和IP的映射（聯想Redis 的K-V結構）
- 在物理層和數據鏈路層 使用的是MAC地址（硬件地址，在網卡上刻着，唯一字符，不可更改）
- 網絡層以上使用的是 IP地址 目的是爲了簡化使用，在路由器是有IP與MAC的映射關係的（這個不叫DNS）
- 用戶使用的是域名，域名是要申請的，要錢。非頂級，非特殊域名還比較便宜，例如我之前搞個域名就只要9塊錢/年
- 爲什使用域名？ 比IP好用 baidu.com肯定比一串數字好記憶
- 解析大部分是在本地完成解析，通過
ipconfig -all可以查詢本地DNS服務器，不會超過幾個路由器 host文件與DNS的關係？ host文件也能夠起到域名轉換的作用，但是和DNS什麼關係，我暫時還沒理清楚 - DNS是個分佈式的系統，解析步驟：①調用解析程序，成爲DNS的一個客戶②把待解析的域名添加DNS請求報文中，以UDP的方式發給本地域名服務器③本地域名服務器查找域名後將，把對應的IP地址返回。如果本地域名服務器找不到，本地域名服務器再向上級服務器查找
域名服務器分類：①根域名服務器②頂級域名服務器③權限域名服務器④本地域名服務器
域名服務器查找方式：①迭代查詢 ②遞歸查詢
這種時候圖片比文字可有太多說服力了
簡單說迭代查詢就行你去公立醫院，掛科掛錯，醫生會和你說應該去哪個科掛號，然後你自己去找；低估查詢就像你去海底撈，你問服務員要問某個東西，他不知道但是他會去想辦法，然後把最終結果告訴你（PS：這兩種方式並沒哪個好壞，對用戶來說肯定是遞歸查詢最好，因爲你需要做的事少。但是服務器就有很大的壓力了。迭代查詢對服務器的壓力就響度小很多）
（有沒有人想到WEB裏面經常問的一個問題：轉發和重定向的區別）
1.2 萬維網WWW
萬維網（World Wide Web）是一個大規模的，聯機式信息儲藏所
分佈式的超媒體系統，是超文本系統的擴充
過程：客戶程序向服務器程序發出請求，服務器程序向客戶程序返回客戶要求的萬維網文檔
萬維網必須解決以下問題：
- 怎樣標誌分佈在因特網上的萬維網文檔 ---->URL統一資源定位符
- 用什麼樣的協議來實現各種鏈接 ---->HTTP超文本傳輸協議
- 怎樣使不同作者的不同風格各自展現出來 ---->HTML 超文本標記語言
- 怎樣使用戶很方便的知道什麼地方存在的鏈接 ---->搜索引擎：百度，搜狗
1.2.1 URL：統一資源定位符
<協議>://<主機>:<端口>/<路徑>
下面這個是HTTPS協議的統一資源定位符
https://blog.csdn.net/m0_37628958/article/details/105362424
blog.csdn.net是主機和端口號，用域名代替了IP，同時HTTPS是443默認443端口，不需要指定
1.2.2 HTTP協議 超文本傳輸協議
基於TCP（傳輸層）
默認端口80（HTTPS是443）
HTTP本身無狀態（通過Cookie和Session記錄狀態）
HTTP1.0無連接，導致每次傳輸數據都要握手，HTTP1.1後 保持連接
HTTP報文
請求報文：客戶端向服務器發送請求報文
請求行（方法+URL+版本）+首部行+實體主體（通常沒有）
響應報文：服務器給客戶端的回答
狀態行（版本+狀態碼+短語）+ 首部行 + 實體主體
HTTP請求報文的一些方法
GET：請求讀取URL的信息
POST：給服務器添加信息
PUT：提交信息
DELETE：刪除指明的URL信息
其他方法，上面四個最常用，其他的我都沒用過。略過
此處該聯想（Resetful API設計規範），Spring MVC好像是默認resetful設計規範的。老實說我目前還沒見過非Resetful設計的接口
狀態碼
1XX 表示請求收到了或或正在處理
2XX處理成功
3XX重定向，完成請求還需要採取進一步的心動
4XX客戶端的差錯（最常見的404）
5XX表示服務器的差錯
**Cookie和Session的區別與聯繫：**Cookie存儲在客戶端，Session存儲在服務器。cookie會記住客戶相關信息，同時會存儲SessionID。Session其實就存儲這個客戶是否訪問過。不會記錄其他太多信息（畢竟多個客戶端對應一個服務器，服務器哪來那麼多多餘空間）
1.3 DHCP
動態主機配置協議。就是給我們電腦分配IP地址，網關，DNS的那個
2. 網絡安全
計算機網路攻擊方式分爲兩大類：
**被動攻擊：**截獲他人的通信內容，又稱爲流量攻擊。截獲的都是各個數據單元，其實獲取了也不是那麼容易解密
**主動攻擊：**①篡改：修改網絡上發送的報文②惡意程序③拒絕服務：想某個服務器不同的請求，導致這個服務器一直處於忙的狀態，無法對正常請求進行處理
2.1 密碼體系
- 對稱密碼體系：加密祕鑰和解密祕鑰相同。例如壓縮文件的加密。
代表：DES數據加密標準 - 非對稱密碼體系：加密祕鑰和解密祕鑰不相同。分爲私鑰和公鑰，私鑰加密的只能用公鑰解密，反之亦然。私鑰自己保留，公鑰公開，所有人都知道
代表：RSA
兩者對比：非對稱加密算法效率相對對稱加密算法效率低些
對稱祕鑰有個問題是：我怎麼確保我的祕鑰在傳輸的時候不被獲取?
非對稱祕鑰有很多特殊用途:①用來加密對稱祕鑰。對稱祕鑰不是傳輸有問題，我用你給我的公鑰對 對稱祕鑰進行加密，然後在發給你。那麼只要你才能獲取這個對稱祕鑰，因爲只有你才能解密 ②數字簽名：能有我的公鑰解密的文件，一定是我發送的。因爲只有我的私鑰能夠解密（密碼泄露那我得自己負責，因爲私鑰是不需要公開的）
2.2 數字簽名
數字簽名爲了和手寫簽名達到相同的效果，要保證下面三個功能：①接收者能夠確認這份文件是發送者發送的，其他人無法僞造對報文的簽名，這叫報文鑑別②接受者確信發送的文件沒有被篡改過，這叫報文的完整性③發送者時候不能抵賴報文的簽名，這叫做不可否認
非對稱祕鑰非常適合幹這種事：
簽名者將自己的公鑰公開，用自己的私鑰進行加密。然後將文件傳輸給接受者。接受者用公鑰解密，得到文件
1.因爲除了簽名者外，其他人是不知道其私鑰的，同時其他人無法用其私鑰加密，所以確信這份文件有簽名者簽署發送，且無法被篡改確保了①②③。
2.3 鑑別
報文鑑別： 確保報文沒有被修改過
雖然非對稱加密算法RSA可以做到這個，但是大炮不能用來打蚊子，而且非對稱祕鑰效率不高。如果是大文件，加密解密就相當飛時間了
而且我僅需要保證報文沒有被修改過，不需要其他的功能
MD5算法是報文鑑別的代表算法：一個 不可逆的單向散列函數（簡單理解，就是比較厲害hash函數）
報文（無論多長多短）經過MD5加密後，會得出128位的報文摘要。既然不可逆，那麼怎麼鑑別沒有被篡改過？發送時將原文與報文摘要一起發送，然後接收方同樣用MD5 算法對報文進行MD5加密，得到128位報文摘要。與接收到的摘要對比，如果一致，說明未被篡改（要求這個Hash算法比較好，hash衝突少）。
類似的方法不可逆單向散列函數用處很多：例如服務器保存用戶密碼。（沒有那家公司會保存用戶的密碼的，都是經過這種函數加密過的，如果不是：這家公司需要改進了），你銀行卡密碼忘記的時候，去銀行是重置密碼：銀行是不知道你的密碼的。
2.6 安全協議
安全套接字層SSL（Secure Socket Layer）端口號 443（HTTPS就是HTTP+SSL，所以端口號就是443）
提供服務器鑑別，SSL客戶鑑別，加密的SSL會話服務
運輸層安全TLS（Transport Layer Security）改進的SSL3.0
2.7 HTTPS
就是HTTP+SSL
過程：
- 協商加密算法：瀏覽器告知服務器自己支持哪種SSL版本，服務器選一個自己支出的，告知瀏覽器
- 服務器鑑別：利用CA機構對服務器進行驗證
- 會話祕鑰計算：用瀏覽器計算對稱祕鑰，用服務器的公鑰加密對稱祕鑰，再把對稱祕鑰發送給服務器
- 安全數據傳輸：用上面的對稱祕鑰加密傳輸的數據
3. 小結
- 網絡協議是什麼？兩方面內容：一方面是便於理解的約束或者說規定（這是給我們人看的）；另一方面：是有一定規則的計算器程序（給計算機看的） 【我之前就一直很好奇：爲什麼協議就可以傳輸數據？其實包含我們平時理解的那部分內容，同時它也是個計算機程序】
- HTTPS就是HTTP結合SSL。（利用非對稱祕鑰來認證服務器。在利用非對稱祕鑰加密對稱祕鑰。傳輸對稱祕鑰。在利用對稱祕鑰傳輸數據）
- 分佈式這個概念早就要了，在計算機網絡裏面分佈式，緩存，K-v這種概念還蠻多的。爲什麼以前沒有這麼火？估計是以前少有這麼大流量的應用。畢竟我兔
總目錄：Java進階之路-目錄
神歡體自輕，意欲凌風翔
來自：《郡齋雨中與諸文士燕集》唐 韋應物
博主：五更依舊朝花落
首次發佈時間：2020年4月14日17:25:55
末次更新時間：2020年4月15日17:50:55（更改標題以及添加目錄）