为了能够在面试的时候被面试官问道关于计算机网络的知识时，不至于哑口无言，我就默默的在这里多计算机网络的基础知识进行了一个大致的复习。陆续还会继续更新。。。
常识：
互联网地址：也就是IP地址，一般为网络号+子网号+主机号

• Message报文：应用层信息分组。
• Segment报文段：传输层分组。
• Datagram数据报：网络层分组。
• Frame帧：链路层分组。
• 物理层传输比特。

首先在面试的时候面试官，当想要提问你有关计算机网络知识的时候，肯定脱口而出的是三次握手四次挥手。基于此 首先去分析和了解三次握手和四次握手的整体流程和机制。
TCP/IP协议三次握手与四次握手流程解析一、TCP报文格式下面是TCP报文格式图：                                             图1 TCP报文格式  上图中有几个字段需要重点介绍下：  （1）序号：Seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记。  （2）确认序号：Ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，ack=Seq+1。  （3）标志位：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具体含义如下：  （A）URG：紧急指针（urgentpointer）有效。  （B）ACK：确认序号有效。  （C）PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。  （D）RST：重置连接。  （E）SYN：发起一个新连接。  （F）FIN：释放一个连接。 需要注意的是：  （A）不要将确认序号ack与标志位中的ACK搞混了。  （B）确认方Ack=发起方Req+1，两端配对。 二、三次握手  所谓三次握手（Three-WayHandshake）即建立TCP连接，就是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送3个包以确认连接的建立,整个流程如下图所示：                               图2 TCP三次握手  （1）第一次握手：Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN_SENT状态，等待Server确认。  （2）第二次握手：Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1(注意这里其实有种合二为一的效果)，ack=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN_RCVD状态。  （3）第三次握手：Client收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client与Server之间可以开始传输数据了。  SYN攻击：  在三次握手过程中，Server发送SYN-ACK之后，收到Client的ACK之前的TCP连接称为半连接（half-openconnect），此时Server处于SYN_RCVD状态，当收到ACK后，Server转入ESTABLISHED状态。SYN攻击就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址，并向Server不断地发送SYN包，Server回复确认包，并等待Client的确认，由于源地址是不存在的，因此，Server需要不断重发直至超时，这些伪造的SYN包将产时间占用未连接队列，导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弃，从而引起网络堵塞甚至系统瘫痪。SYN攻击时一种典型的DDOS攻击，检测SYN攻击的方式非常简单，即当Server上有大量半连接状态且源IP地址是随机的，则可以断定遭到SYN攻击了，使用如下命令可以让之现行：
三、四次挥手     所谓四次挥手（Four-Way Wavehand）即终止TCP连接，就是指断开一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。在socket编程中，这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发，整个流程如下图所示：                                  图3 TCP四次挥手  由于TCP连接时全双工的，因此，每个方向都必须要单独进行关闭，这一原则是当一方完成数据发送任务后，发送一个FIN来终止这一方向的连接，收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了，即不会再收到数据了，但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据，直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方则执行被动关闭，上图描述的即是如此。 （1）第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态。  （2）第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状态。 （3）第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态。  （4）第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。同时打开连接        同时打开连接是指通信的双方在接收到对方的SYN包之前，都进行了主动打开的操作并发出了自己的SYN包。如之前所说一个四元组标识一个TCP连接，因此如果一个TCP连接要同时打开需要通信的双方知晓对方的IP和端口信息才行，这种场景在实际情况中很少发生(NAT穿透中可能会多一些)。同时打开的流程如下图

        具体流程我们不在逐条消息进行介绍。注意上图中，TCP连接同时打开的时候与三次握手的主要区别如下

• 我们同时称呼A和B为Client，他们都执行主动打开的操作(Active Opener)。
  
• 同时两端的状态变化都是由CLOSED->SYN_SENT->SYN_RCVD->ESTABLISHED。
  
• 建立连接的时候需要四个数据包的交换，并且每个数据包中都携带有SYN标识，直到收到SYN的ACK为止
  

二、同时关闭连接        同时关闭相对于我们讲过的四次握手过程基本类似，注意两者状态转换的区别，同时关闭是由ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->CLOSING->TIME_WAIT->CLOSED。同时关闭的流程如下，不在做额外的讲解。
如果面试官不问这个问题的话 可以自己解释给他听！
  为什么建立连接是三次握手，而关闭连接却是四次挥手呢？  这是因为服务端在LISTEN状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时，当收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，己方也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即close，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送。 基本名词含义：
MTU: Maxitum Transmission Unit 最大传输单元MSS: Maxitum Segment Size 最大分段大小 由于以太网EthernetII最大的数据帧是1518Bytes这样，刨去以太网帧的帧头（DMAC目的地址MAC48bit=6Bytes+SMAC源MAC地址48bit=6Bytes+Type域2bytes）14Bytes和帧尾CRC校验部分4Bytes（这个部门有时候大家也把它叫做FCS），那么剩下承载上层协议的地方也就是Data域最大就只能有1500Bytes. 这个值我们就把它称之为MTU。MSS就是TCP数据包每次能够传输的最大数据分段。为了达到最佳的传输效能。TCP协议在建立连接的时候通常要协商双方的MSS值，这个值TCP协议在实现的时候往往用MTU值代替（需要减去IP数据包包头的大小20Bytes和TCP数据段的包头20Bytes）所以往往MSS为1460。通讯双方会根据双方提供的MSS值得最小值确定为这次连接的最大MSS值。 当两台远程PC互联的时候，它们的数据需要穿过很多的路由器和各种各样的网络媒介才能到达对端，网络中不同媒介的MTU各不相同，就好比一长段的水管，由不同粗细的水管组成（MTU不同 :)）通过这段水管最大水量就要由中间最细的水管决定。 对于网络层的上层协议而言（我们以TCP/IP协议族为例）它们对水管粗细不在意它们认为这个是网络层的事情。网络层IP协议会检查每个从上层协议下来的数据包的大小，并根据本机MTU的大小决定是否作“分片”处理。分片最大的坏处就是降低了传输性能，本来一次可以搞定的事情，分成多次搞定，所以在网络层更高一层（就是传输层）的实现中往往会对此加以注意！有些高层因为某些原因就会要求我这个面包不能切片，我要完整地面包，所以会在IP数据包包头里面加上一个标签：DF（Donot Fragment）。这样当这个IP数据包在一大段网络（水管里面）传输的时候，如果遇到MTU小于IP数据包的情况，转发设备就会根据要求丢弃这个数据包。然后返回一个错误信息给发送者。这样往往会造成某些通讯上的问题，不过幸运的是大部分网络链路都是MTU1500或者大于1500。
对于UDP协议而言，这个协议本身是无连接的协议，对数据包的到达顺序以及是否正确到达不甚关心，所以一般UDP应用对分片没有特殊要求。 对于TCP协议而言就不一样了，这个协议是面向连接的协议，对于TCP协议而言它非常在意数据包的到达顺序以及是否传输中有错误发生。所以有些TCP应用对分片有要求---不能分片（DF）。 注意： 分段是在传输成完成的 而分片是在网络层完成的。                         
 一. TCP协议TCP协议是面向连接、保证高可靠性(数据无丢失、数据无失序、数据无错误、数据无重复到达)传输层协议。1.TCP头分析先来分析一下TCP头的格式以及每一个字段的含义:                    
(1)端口号[16bit]我们知道，网络实现的是不同主机的进程间通信。在一个操作系统中，有很多进程，当数据到来时要提交给哪个进程进行处理呢?这就需要用到端口号。在TCP头中，有源端口号(Source Port)和目标端口号(DestinationPort)。源端口号标识了发送主机的进程,目标端口号标识接受方主机的进程。(2)序号[32bit]序号分为发送序号(SequenceNumber)和确认序号(AcknowledgmentNumber)。发送序号：用来标识从TCP源端向 TCP目的端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的第一个数据字节的顺序号。如果将字节流看作在两个应用程序间的单向流动，则 TCP用顺序号对每个字节进行计数。序号是 32bit的无符号数，序号到达2  32－ 1后又从 0开始。当建立一个新的连接时， SYN标志变 1，顺序号字段包含由这个主机选择的该连接的初始顺序号 ISN（ InitialSequence Number）。确认序号：包含发送确认的一端所期望收到的下一个顺序号。因此，确认序号应当是上次已成功收到数据字节顺序号加 1。只有 ACK标志为 1时确认序号字段才有效。TCP为应用层提供全双工服务，这意味数据能在两个方向上独立地进行传输。因此，连接的每一端必须保持每个方向上的传输数据顺序号。(3)偏移[4bit]这里的偏移实际指的是TCP首部的长度，它用来表明TCP首部中32 bit字的数目，通过它可以知道一个TCP包它的用户数据是从哪里开始的。这个字段占4bit,如4bit的值是0101,则说明TCP首部长度是5 * 4 = 20字节。 所以TCP的首部长度最大为15 *4 = 60字节。然而没有可选字段，正常长度为20字节。(4)Reserved[6bit]目前没有使用，它的值都为0(5)标志[6bit]在TCP首部中有6个标志比特。他们中的多个可同时被置为1 。URG         紧急指针(urgent pointer)有效ACK          确认序号有效PSH          指示接收方应该尽快将这个报文段交给应用层而不用等待缓冲区装满RST           一般表示断开一个连接
(6)窗口大小(window)[16bit]窗口的大小，表示源方法最多能接受的字节数。。(7)校验和[16bit]校验和覆盖了整个的TCP报文段:TCP首部和TCP数据。这是一个强制性的字段，一定是由发端计算和存储，并由收端进行验证。(8)紧急指针[16bit]只有当URG标志置为1时紧急指针才有效。紧急指针是一个正的偏移量，和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。TCP的紧急方式是发送端向另一端发送紧急数据的一种方式。(9)TCP选项是可选的,MSS= MTU - IP头 - TCP头,MTU表示最大传输单元，我们在IP头分析的时候会讲到,它一般为1500个字节。IP头和TCP 头部不带可选选项的时候都是20个字节。这样的话MSS=1500- 20 -20 = 1460。MSS限制了TCP包携带数据的大小,它的意思就是当应用层向传输层提交数据通过TCP协议进行传输时，如果应用层的数据>MSS就必须分段，分成多个段，逐个的发过去。 TCP可靠性的保证TCP采用一种名为“带重传功能的肯定确认（positive acknowledge with retransmission）”的技术作为提供可靠数据传输服务的基础。这项技术要求接收方收到数据之后向源站回送确认信息ACK。发送方对发出的每个分组都保存一份记录，在发送下一个分组之前等待确认信息。发送方还在送出分组的同时启动一个定时器，并在定时器的定时期满而确认信息还没有到达的情况下，重发刚才发出的分组。图3-5表示带重传功能的肯定确认协议传输数据的情况，图3-6表示分组丢失引起超时和重传。为了避免由于网络延迟引起迟到的确认和重复的确认，协议规定在确认信息中稍带一个分组的序号，使接收方能正确将分组与确认关联起来。                                       从图 3-5可以看出，虽然网络具有同时进行双向通信的能力，但由于在接到前一个分组的确认信息之前必须推迟下一个分组的发送，简单的肯定确认协议浪费了大量宝贵的网络带宽。为此， TCP使用滑动窗口的机制来提高网络吞吐量，同时解决端到端的流量控制。(4)滑动窗口技术滑动窗口技术是简单的带重传的肯定确认机制的一个更复杂的变形，它允许发送方在等待一个确认信息之前可以发送多个分组。如图 3-7所示，发送方要发送一个分组序列，滑动窗口协议在分组序列中放置一个固定长度的窗口，然后将窗口内的所有分组都发送出去；当发送方收到对窗口内第一个分组的确认信息时，它可以向后滑动并发送下一个分组；随着确认的不断到达，窗口也在不断的向后滑动。二、UDP协议 二：UDP协议UDP协议也是传输层协议，它是无连接，不保证可靠的传输层协议。它的协议头比较简单，如下: 这里的端口号就不解释了,和TCP的端口号是一样的含义。  Length占用2个字节，标识UDP头的长度。Checksum: 校验和,包含UDP头和数据部分。 三、IP协议I P是T C P / I P协议族中最为核心的协议。所有的T C P、U D P、I C M P及I G M P数据都以I P数据 报格式传输。它的特点如下: 不可靠（u n r e l i a b l e）的意思是它不能保证 I P数据报能成功地到达目的地。 I P仅提供最好 的传输服务。如果发生某种错误时，如某个路由器暂时用完了缓冲区， I P有一个简单的错误 处理算法：丢弃该数据报，然后发送 I C M P消息报给信源端。任何要求的可靠性必须由上层来提供（如T C P）。 无连接（c o n n ec t i o n l e s s）这个术语的意思是I P并不维护任何关于后续数据报的状态信息。每个数据报的处理是相互独立的。这也说明，I P数据报可以不按发送顺序接收。如果一信源 向相同的信宿发送两个连续的数据报（先是 A，然后是B），每个数据报都是独立地进行路由 选择，可能选择不同的路线，因此B可能在A到达之前先到达。1.IP头格式

(1)版本　占4位，指IP协议的版本。通信双方使用的IP协议版本必须一致。目前广泛使用的IP协议版本号为4（即IPv4）。关于IPv6，目前还处于草案阶段。
(2)首部长度　占4位，可表示的最大十进制数值是15。请注意，这个字段所表示数的单位是32位字长（1个32位字长是4字节），因此，当IP的首部长度为1111时（即十进制的15），首部长度就达到60字节。当IP分组的首部长度不是4字节的整数倍时，必须利用最后的填充字段加以填充。因此数据部分永远在4字节的整数倍开始，这样在实现IP协议时较为方便。首部长度限制为60字节的缺点是有时可能不够用。但这样做是希望用户尽量减少开销。最常用的首部长度就是20字节（即首部长度为0101），这时不使用任何选项。  (3)区分服务　占8位，用来获得更好的服务。这个字段在旧标准中叫做服务类型，但实际上一直没有被使用过。1998年IETF把这个字段改名为区分服务DS(Differentiated Services)。只有在使用区分服务时，这个字段才起作用。  (4)总长度　总长度指首部和数据之和的长度，单位为字节。总长度字段为16位，因此数据报的最大长度为216-1=65535字节。  在IP层下面的每一种数据链路层都有自己的帧格式，其中包括帧格式中的数据字段的最大长度，这称为最大传送单元MTU(Maximum Transfer Unit)。当一个数据报封装成链路层的帧时，此数据报的总长度（即首部加上数据部分）一定不能超过下面的数据链路层的MTU值。   (5)标识(identification)　占16位。IP软件在存储器中维持一个计数器，每产生一个数据报，计数器就加1，并将此值赋给标识字段。但这个“标识”并不是序号，因为IP是无连接服务，数据报不存在按序接收的问题。当数据报由于长度超过网络的MTU而必须分片时，这个标识字段的值就被复制到所有的数据报的标识字段中。相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能正确地重装成为原来的数据报。   (6)标志(flag)　占3位，但目前只有2位有意义。  ●　标志字段中的最低位记为MF(More Fragment)。MF=1即表示后面“还有分片”的数据报。MF=0表示这已是若干数据报片中的最后一个  ●　标志字段中间的一位记为DF(Don’t Fragment)，意思是“不能分片”。只有当DF=0时才允许分片。  (7)片偏移　占13位。片偏移指出：较长的分组在分片后，某片在原分组中的相对位置。也就是说，相对用户数据字段的起点，该片从何处开始。片偏移以8个字节为偏移单位。这就是说，每个分片的长度一定是8字节（64位）的整数倍。   (8)生存时间　占8位，生存时间字段常用的的英文缩写是TTL(Time To Live)，表明是数据报在网络中的寿命。由发出数据报的源点设置这个字段。其目的是防止无法交付的数据报无限制地在因特网中兜圈子，因而白白消耗网络资源。最初的设计是以秒作为TTL的单位。每经过一个路由器时，就把TTL减去数据报在路由器消耗掉的一段时间。若数据报在路由器消耗的时间小于1秒，就把TTL值减1。当TTL值为0时，就丢弃这个数据报。  (9)协议　占8位，协议字段指出此数据报携带的数据是使用何种协议，以便使目的主机的IP层知道应将数据部分上交给哪个处理过程。   (10)首部检验和　占16位。这个字段只检验数据报的首部，但不包括数据部分。这是因为数据报每经过一个路由器，路由器都要重新计算一下首部检验和（一些字段，如生存时间、标志、片偏移等都可能发生变化）。不检验数据部分可减少计算的工作量。   (11)源IP地址　占32位。 
(12)目的IP地址　占32位。2.分片解释分片指的是需要传送的数据大于最大传输单元（MTU）的时候，就需要分成多个包，然后一个个发送给对方。我们在说TCP的时候，说到MSS很多人不能区分它们。通过下面的图，我想就可以完全区分它们了。
个人觉的如果通过TCP协议传输数据，到IP层的时候，可定不需要分片了。只有在通过UDP协议传送大数据的时候，需要分片。  例如:用UDP协议传送10240个字节数据
可以看到，但数据提交到网络层的时候，由于数据超过了最大传输单元，就分片了。分成多个包通过IP协议发送个对方。每个数据包最大的字节为MTU - IP头 = 1500 - 20 = 1480。


四 、以太网头                 
三部分组成 :源MAC Address | 目的 MACAddress | 所使用的协议.
所以在以太网中，数据包的格式有一下几种: ARP协议是通过IP地址获得对应的MAC地址，称为地址解析协议RARP协议是通过MAC地址来获得对应的IP地址，称为逆向地址解析协议
补充：DNS协议　　DNS在53端口上监听请求并提供响应的服务。出于性能的考虑，DNS查询请求用UDP协议交互并且每个请求的大小小于512字节，但是如果返回的请求大小大于512字节，交互双方会协商使用TCP协议。二、 DNS查询　　DNS中的域名服务器最主要的功能就是响应域名解析器的查询请求（这个域名解析器可能是PC端的解析器，也可能是具有解析功能的另一台域名服务器）。域名解析器是安装在PC端的软件，它负责向本地DNS（local DNS）发起域名解析请求。