系统设计中你必须知道的 20 种网络协议
掌握关键网络协议，在系统设计面试中脱颖而出，并提供解释、实例和综合资源
系统设计面试一直是验证候选人是否能够设计出可扩展和高效系统的重要因素。熟悉关键术语绝对有助于在面试中取得成功。我们现在将探讨系统设计面试中必须了解的前20个网络协议。本章将详细介绍每个协议，并提供定义、实际应用示例以及关于每个协议都会出一篇单独的详解，感兴趣的同学可以点个收藏和关注。
1. HTTP/HTTPS
定义： 超文本传输协议安全（HTTPS）是超文本传输协议（HTTP）的安全版本，这是用于在网络浏览器和网站之间发送数据的主要协议。HTTPS经过加密以提高数据传输的安全性。
示例： 当你在浏览器中输入一个URL时，HTTP/HTTPS协议用于获取和显示网页。
了解更多： HTTP vs HTTPS：你需要知道的区别和重要性
2. TCP
定义： 传输控制协议（TCP）是一种通信标准，使应用程序和计算设备能够通过网络交换消息。它旨在通过互联网发送数据包，并确保数据和消息在网络上的成功传递。
示例： TCP用于需要可靠性的应用程序，如网页浏览和电子邮件。
了解更多： 深入浅出：了解TCP协议
3. UDP
定义： 用户数据报协议（UDP）是一种用于互联网的通信协议，特别适用于时间敏感的传输，如视频播放或DNS查询。它通过不正式建立连接来加速通信。
示例： UDP常用于实时流媒体和在线游戏，其中速度比可靠性更为重要。
了解更多： 什么是UDP? (待更新)
4. IPv4/IPv6
定义： 互联网协议版本4和6用于路由和寻址数据包，以便它们可以跨网络传输并到达正确的目的地。
示例： IPv4使用32位地址，而IPv6使用128位地址，允许更多的唯一地址。
了解更多： IPv4与IPv6 (待更新)
5. WebSocket
定义： WebSocket是一种通信协议，允许Web服务器和客户端（如Web浏览器）实时交换数据。它不同于传统的HTTP方法，后者需要为每一块数据单独请求和响应。
示例： WebSockets常用于需要实时更新的应用程序，如聊天应用程序和在线游戏。
了解更多： WebSockets介绍 (待更新)
6. WebRTC
定义： Web实时通信（WebRTC）是Google创建的一种开源技术，使浏览器之间能够进行实时通信和数据交换，主要集中在音频和视频流量上。
示例： WebRTC用于视频聊天应用程序和浏览器之间的实时数据共享。
了解更多： 什么是WebRTC? (待更新)
7. FTP
定义： 文件传输协议（FTP）指的是通过网络在设备之间传输文件的过程。当一方允许另一方通过互联网发送或接收文件时，该过程就会发生。
示例： FTP用于将文件上传到网站服务器。
了解更多： 理解FTP (待更新)
8. OSPF
定义： 开放最短路径优先（OSPF）是一种链路状态路由协议，用于使用其自己的最短路径优先算法找到源路由器和目的地路由器之间的最佳路径。OSPF由互联网工程任务组（IETF）开发，是一种内部网关协议（IGP），旨在在大型自治系统或路由域内移动数据包。
示例： OSPF广泛用于大型企业网络中的高效路由。
了解更多： OSPF解释 (待更新)
9. MQTT
定义： 消息队列遥测传输（MQTT）是一种轻量级消息传输协议，用于客户端需要小代码占用空间并连接到不可靠或带宽资源有限的网络时使用。
示例： MQTT常用于物联网（IoT）应用中，用于设备之间发送消息。
了解更多： 什么是MQTT? (待更新)
10. AMQP
定义：
高级消息队列协议（AMQP）是一种开放标准，用于在应用程序或组织之间传递业务消息。它连接系统，为业务流程提供所需信息，并可靠地传递实现目标的指令。
示例：
AMQP用于金融服务中处理高价值、高速交易。
了解更多：理解AMQP (待更新)
- SMTP
定义：
简单邮件传输机制（SMTP）是一种用于在服务器之间交换电子邮件消息的机制。它是电子邮件通信过程中的一个重要组成部分，运行在TCP/IP协议栈的应用层上。
示例：
当你发送电子邮件时，SMTP用于将你的消息传送到收件人的邮件服务器。
了解更多：SMTP基础知识 (待更新)
- IMAP
定义：
互联网消息访问协议（IMAP）是一种用于接收电子邮件的协议。协议标准化了技术过程，使计算机和服务器能够相互连接，无论它们是否使用相同的硬件或软件。
示例：
IMAP允许你从多个设备访问你的电子邮件，通过保持邮件在服务器上实现这一点。
了解更多：什么是IMAP? (待更新)
- POP3
定义：
POP3是一种标准电子邮件协议，允许用户从邮件服务器检索电子邮件消息到本地设备，如计算机或手机。当电子邮件被发送到用户的电子邮件地址时，它首先存储在邮件服务器上。POP3协议允许用户的电子邮件客户端访问邮件服务器、下载电子邮件消息并从服务器上删除它们。
示例：
与IMAP不同，POP3将电子邮件下载到单个设备并从服务器上删除它们。
了解更多：IMAP与POP3 (待更新)
- SSH
定义：
安全外壳（SSH）协议是一种通过不安全网络安全发送命令到计算机的方法。SSH使用密码学来认证并加密设备之间的连接。
示例：
管理员使用SSH安全登录远程服务器。
了解更多：SSH介绍 (待更新)
- RPC
定义：
远程过程调用（RPC）允许程序在远程服务器上执行过程，就像它是本地执行一样。这是一种网络编程模型或进程间通信技术，用于软件应用程序之间的点对点通信。在此过程中，客户端和服务器应用程序进行通信。
示例：
RPC用于分布式系统中不同组件之间的通信。
了解更多：什么是RPC?(待更新)
- SNMP
定义：
简单网络管理协议（SNMP）是一种包含在互联网协议套件中的应用层协议，是在线最常用的一组通信协议之一。
示例：
SNMP用于网络管理、监控网络性能及检测网络故障。
了解更多：SNMP解释 (待更新)
17. ICMP
定义：
互联网控制消息协议（ICMP）是一种网络层协议，用于网络设备诊断网络通信问题。ICMP主要用于确定数据是否按时到达其预定目的地。
示例：
ICMP用于ping命令测试主机可达性。
了解更多：什么是ICMP? (待更新)
18. DNS
定义：
域名系统（DNS）是互联网的电话簿。人类通过域名访问在线信息，如nytimes.com或espn.com。Web浏览器通过互联网协议（IP）地址进行交互。DNS将域名转换为IP地址，以便浏览器可以加载互联网资源。
示例：
当你在浏览器中输入URL时，DNS解析域名到Web服务器的IP地址。
了解更多：理解DNS (待更新)
19. ARP
定义：
地址解析协议（ARP）是一种连接不断变化的互联网协议（IP）地址与固定物理机器地址，即媒体访问控制（MAC）地址，在局域网（LAN）中。
示例：
当设备需要查找同一局域网上另一设备的MAC地址时使用ARP。
了解更多：ARP如何工作？(待更新)
20. DHCP
定义：
动态主机配置协议（DHCP）是一种网络协议，用于自动化配置IP网络上的设备，从而使其能够使用如DNS、NTP等网络服务，以及任何基于UDP或TCP的通信协议。
示例：
当你连接到Wi-Fi网络时，DHCP自动分配一个新的IP地址给你的计算机。
了解更多：理解DHCP (待更新)
掌握这些关键网络协议对于成功应对系统设计面试非常重要。这些所有协议都在高效、平稳且安全运行网络和应用程序中发挥着某些作用。可以参考每个协议末尾提供的资源，以更深入地学习它们是什么以及它们如何在现实生活中工作。
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