liushuangls / memo

用于记录
1 stars 0 forks source link

web及网络基础 (一) #56

Closed liushuangls closed 5 years ago

liushuangls commented 5 years ago

Web 使用一种名为 HTTP (HyperText Transfer Protocol超文本传输协议) 的协议作为规范,完成从客户端到服务端等一系列运作流程。 而协议是指规则的约定。可以说 Web 是建立在 HTTP 协议上通信的。

HTTP的历史

HTTP 协议诞生于 1989 年 3 月。

最初设想的基础理念是:借助文档之间相互关联形成的超文本(HyperText),连成可相互参阅的万维网(world wide web)。

现在已提出3项 万维网 构建技术,分别是:

HTTP/0.9: HTTP 于 1990 年问世。那时的 HTTP 并没有正式的标准被建立,被称为 HTTP/0.9。

HTTP/1.0: HTTP 正式作为标准被公布是在 1996年5月,被命名为 HTTP/1.0。

HTTP/1.1: 1997年公布的HTTP/1.1 是目前主流的HTTP协议版本。记载于 RFC2616

TCP/IP

通常使用的网络是在 TCP/IP 协议族的基础上运作的。而 HTTP 属于它内部的一个子集。

计算机之间要相互通信,双方就必须基于相同的方法。这种相同的方法称为协议(protocol)。TCP/IP 是在 IP 协议的通信过程中,使用到的协议族的统称。

TCP/IP的分层管理

TCP/IP 协议族按层次分为4层:

TCP/IP通信传输流

http 利用 TCP/IP 协议族进行网络通信时,会通过分层顺序与对方进行通信。发送端从应用层往下走,接收端从链路层往上走。

用 HTTP 通信举例来说,首先作为发送端的客户端在应用层发出一个HTTP请求。

接着,传输层(TCP协议) 把从应用层处收到的数据(HTTP请求报文)进行分割,并在各个报文上打上标记序号及端口号后转发给网络层。

在网络层(IP协议),增加作为通信目的地的 MAC 地址后转发给链路层。此时,发往网络的通信请求就准备齐全了。

接收端的服务器在链路层接收到数据,按顺序往上层发送,一直到应用层。当传输到应用层,才能算真正接收到由客户端发送过来的 HTTP 请求。 http2

发送端在层与层之间传输数据时,每经过一层必定会被打上一个该层所属的首部信息。反之,接收端在层与层传输数据时,每经过一层时会把对应的首部消去。

这种把数据包装起来的做法称为封装。

IP、TCP和DNS

负责传输的 IP 协议

IP协议(Internet Protocol, 网际协议) 位于网络层。IP 协议的作用是把各种数据包传送给对方。

要确保传送到达,最重要的两个条件是 IP地址 和 MAC地址。

IP地址指明了节点被分配到的地址,MAC地址指网卡所属的固定地址。IP地址可以和MAC地址进行配对。IP地址可变换,但MAC地址基本上不会更改。

确保可靠性的 TCP 协议

TCP 位于传输层,提供可靠的字节流服务。

所谓的字节流服务是指,为了方便传输,将大块数据分割成以报文段为单位的数据包进行管理。可靠的传输服务是指,能够把数据准确可靠地传给对方。

为了确保数据送达目标,TCP 协议采用了三次握手策略。发送端首先发送一个带有 SYN 标志的数据包给对方。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。最后,发送端再回传一个带 ACK 标志的数据包,代表 握手 结束。

如果握手过程中某个阶段莫名中断,TCP 协议会再次以相同的顺序发送相同的数据包。除了 三次握手,TCP 协议还有各种手段来保证通信的可靠性。 tcp

负责域名解析的 DNS 服务

DNS 服务是位于应用层的协议。它提供域名到 IP 地址之间的解析服务。

用户通常使用主机名或域名来访问对方的计算机,而不是直接通过 IP 地址。因为域名的形式更符合人类的记忆习惯,但计算机更擅长处理一串数字。

为解决上述问题,DNS服务应运而生。DNS 协议提供通过域名查找IP地址,或从 IP 地址反查域名的服务。 DNS

各种协议与HTTP协议的关系

下图表示了 IP、TCP、DNS 在HTTP协议的通信过程中各自发挥的作用。 http3

  1. 通过 DNS服务 获取域名对应的 IP地址。
  2. HTTP 协议根据 URL 生成 HTTP请求报文。
  3. TCP 协议将 HTTP请求报文按序号分割成多个报文段。
  4. IP 协议负责确定传输路线,并将数据传输给目标主机。
  5. 目标主机的 TCP 协议按序号重组还原请求报文。
  6. WEB 服务器根据请求报文做相应处理,并返回响应。
  7. 响应也同样利用 TCP/IP 传送给客户端。

URI 与 URL

URI:统一资源标识符。

URL:统一资源定位符。

URI 用字符串标识某一互联网资源,而 URL 表示资源在互联网上所处的位置,URL 是 URI 的子集。

URI 的格式: uri