重温HTTP

小鱼儿 2022-07-16 14:26 136阅读 0赞

为了理解HTTP,我们有必要事先了解下TCP/IP协议族。我们通常使用的网络是在TCP/IP的基础上运作的，而HTTP是属于他的一个子集。

### TCP/IP ###

计算机与网络上的设备要互相通信，双方就要基于相同的方法。如何探测到通信目标、由哪一边先发起通信，使用什么语言进行通信，怎样结束通信等等规则都要事先确定好。而这种规则就是**协议protocol**。  
互联网相关联的协议集合起来总称为TCP/IP。

### TCP/IP的分层管理 ###

TCP/IP协议族按层次分别分为4层：应用层；传输层；网络层；数据链路层。  
分层的好处是有一处出现问题就换掉这一层就好，不用整体全换掉。

#### 应用层 ####

应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。  
这层有FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议）、DNS（Domain Name System）、HTTP就属于这层。

#### 传输层 ####

传输层对上层应用层提供网络连接时，两台计算机之间的数据传输。  
这层有TCP（transmission control protocol，传输控制协议）、UDP（user data protocol，用户数据报协议）。

#### 网络层 ####

网络层用来处理在网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数据单位。 该层规定了通过怎样的路径（传输路线）到达对方计算机，并把数据包传送给对方。IP协议。

#### 数据链路层 ####

用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、NIC（Network Interface Card，网络适配器，即网卡），以及光纤等。  
硬件上范畴均在链路层部分。

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IP协议和IP地址不要搞混，  
IP协议的作用是把数据包传送给对方。而要保证确实传到那里需要满足各种条件。其中最重要的是IP地址和MAC地址。  
IP地址指明了节点被分配到的地址，MAC地址是指网卡所属的固定地址。IP地址和MAC地址进行配对。IP地址可换，但MAC地址基本上不会变化。

#### 使用ARP协议凭借MAC地址进行通信 ####

IP间的通信依赖MAC地址。在网络上，通信的双方在同一个局域网内的情况是很少的，通常是经过多台计算机和网络设备中转才能连接到对方。而在进行中转时，会利用下一站中转设备的MAC地址来搜索下一个中转目标。这时会采用ARP协议（Address Resolution Protocol）。ARP是一种解析地址的协议，根据通信方的IP地址就可以反查出对应的MAC地址。

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#### 确保可靠的TCP协议 ####

TCP位于传输层，提供可靠的字节流服务。  
所谓的字节流服务（Byte Stream Service）是指，为了方便传输将大块的数据分割成以报文段（segment）为单位的数据包进行管理。  
为了确保数据能准确的到达目标，TCP采用了三次握手策略（three-way handshaking）。握手过程中使用了TCP的标志（flag）–SYN（synchronize同步）和ACK（acknowledgement确认）。  
1. 发送端首先发送一个带SYN标志的数据包给对方  
2. 接收方收到后回传一个带有SYN/ACK标志的数据包以示传达确认信息  
3. 发送端再回传一个带ACK标志的数据包，代表握手结束

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#### 一个浏览器访问的例子来反应各种协议与HTTP协议的关系 ####

1.  在浏览器输入一个URL
2.  DNS协议通过域名解析出对应的IP地址
3.  HTTP协议生成针对目标WEB服务器的HTTP请求报文
4.  TCP协议为了方便通信将HTTP请求报文分割成多个报文段，报每个报文段可靠地传给对方
5.  IP协议ARP协议搜索对方的MAC地址，一边搜一边中转
6.  同样web服务器那边接受的报文段通过TCP协议按照序号以原来的顺序重组请求报文
7.  服务器收到HTTP报文请求，通过HTTP协议对请求处理，找到用户要找的页面
8.  服务器再以同样的流程传送到用户计算机
9.  用户计算机接受到HTML文件，浏览器解析HTML文件，渲染呈现给用户

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还可以从层上讲：  
1. 首先作为发送端的客户端在应用层（HTTP协议）发出一个想看某个web页面的HTTP请求  
2. 为了传输方便，在传输层（TCP协议）把从应用层收到的HTTP请求报文进行分割，并在各个报文段上打上标记序号及端口号后转发给网络层  
3. 在网络层（IP协议）增加作为通信目的地的MAC地址转发给链路层  
接收端的服务器在链路层接收到数据，按序往上层发送，一直到应用层。