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【20190220】HTTP-知識(shí)點(diǎn)整理:TCP/IP與HTTP

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摘要:是互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的各類(lèi)協(xié)議族的總稱(chēng),屬于它內(nèi)部的一個(gè)子集。硬件上的范疇均在鏈路層的作用范圍之內(nèi)。二的通信傳輸利用協(xié)議族進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信時(shí),會(huì)通過(guò)分層順序與對(duì)方進(jìn)行通信。

TCP/IP是互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的各類(lèi)協(xié)議族的總稱(chēng),HTTP屬于它內(nèi)部的一個(gè)子集。

一、TCP/TP的分層管理

1. 應(yīng)用層

應(yīng)用層決定了向用戶(hù)提供應(yīng)用服務(wù)時(shí)通信的活動(dòng)。TCP/IP 協(xié)議族內(nèi)預(yù)存了各類(lèi)通用的應(yīng)用服務(wù),比如,FTP(File Transfer Protocol,文件傳輸協(xié)議)和 DNS(Domain Name System,域名系統(tǒng))服務(wù)。HTTP協(xié)議也處于該層。

  • DNS服務(wù):提供域名到 IP 地址之間的解析服務(wù)。用戶(hù)通常使用主機(jī)名或域名來(lái)訪(fǎng)問(wèn)對(duì)方的計(jì)算機(jī),而不是直接通過(guò) IP地址訪(fǎng)問(wèn)。而計(jì)算機(jī)更擅長(zhǎng)處理一長(zhǎng)串?dāng)?shù)字的IP地址,為了解決IP地址與域名之間互相轉(zhuǎn)換的問(wèn)題,DNS 服務(wù)應(yīng)運(yùn)而生。

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2. 傳輸層

傳輸層對(duì)上層應(yīng)用層,提供處于網(wǎng)絡(luò)連接中的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。該層包括TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協(xié)議)和 UDP(User Data Protocol,用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)。

  • TCP協(xié)議:提供可靠的字節(jié)流服務(wù)。首先,為了方便傳輸,將大塊數(shù)據(jù)分割成以報(bào)文段(segment)為單位的數(shù)據(jù)包進(jìn)行管理。然后采用三次握手(three-way handshaking)策略等手段確保數(shù)據(jù)能到達(dá)目標(biāo)。

三次握手策略:握手過(guò)程中使用了 TCP 的標(biāo)志(flag) —— SYN(synchronize) 和ACK(acknowledgement)。發(fā)送端首先發(fā)送一個(gè)帶 SYN 標(biāo)志的數(shù)據(jù)包給對(duì)方。接收端收到后,回傳一個(gè)帶有 SYN/ACK 標(biāo)志的數(shù)據(jù)包以示傳達(dá)確認(rèn)信息。最后,發(fā)送端再回傳一個(gè)帶 ACK 標(biāo)志的數(shù)據(jù)包,代表“握手”結(jié)束。若在握手過(guò)程中某個(gè)階段莫名中斷,TCP 協(xié)議會(huì)再次以相同的順序發(fā)送相同的數(shù)據(jù)包。

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3. 網(wǎng)絡(luò)層(網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層)

該層規(guī)定了通過(guò)怎樣的路徑(所謂的傳輸路線(xiàn))到達(dá)對(duì)方計(jì)算機(jī),并把數(shù)據(jù)包傳送給對(duì)方。與對(duì)方計(jì)算機(jī)之間通過(guò)多臺(tái)計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行傳輸時(shí),網(wǎng)絡(luò)層所起的作用就是在眾多的選項(xiàng)內(nèi)選擇一條傳輸路線(xiàn)。IP協(xié)議屬于該層。

網(wǎng)絡(luò)層用來(lái)處理在網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)的數(shù)據(jù)包,數(shù)據(jù)包是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)淖钚?shù)據(jù)單位。

  • IP協(xié)議:IP 協(xié)議的作用是把各種數(shù)據(jù)包傳送給對(duì)方。而要保證確實(shí)傳送到對(duì)方那里,則需要滿(mǎn)足各類(lèi)條件。其中兩個(gè)重要的條件是 IP 地址和 MAC地址(Media Access Control Address)。

IP 地址指明了節(jié)點(diǎn)被分配到的地址,MAC 地址是指網(wǎng)卡所屬的固定地址。IP 地址可變換,但 MAC地址基本上不會(huì)更改。在網(wǎng)絡(luò)上,通信的雙方在同一局域網(wǎng)(LAN)內(nèi)的情況是很少的,通常是經(jīng)過(guò)多臺(tái)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中轉(zhuǎn)才能連接到對(duì)方。而在進(jìn)行中轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)利用下一站中轉(zhuǎn)設(shè)備的 MAC地址來(lái)搜索下一個(gè)中轉(zhuǎn)目標(biāo)。這時(shí),會(huì)采用 ARP 協(xié)議(Address Resolution Protocol)。

  • ARP協(xié)議:一種用以解析地址的協(xié)議,根據(jù)通信方的 IP 地址就可以反查出對(duì)應(yīng)的 MAC 地址。

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4. 鏈路層(數(shù)據(jù)鏈路層/網(wǎng)絡(luò)接口層)

用來(lái)處理連接網(wǎng)絡(luò)的硬件部分。包括控制操作系統(tǒng)、硬件的設(shè)備驅(qū)動(dòng)、NIC(Network Interface Card,網(wǎng)絡(luò)適配器,即網(wǎng)卡),及光纖等物理可見(jiàn)部分(還包括連接器等一切傳輸媒介)。硬件上的范疇均在鏈路層的作用范圍之內(nèi)。

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二、TCP/IP的通信傳輸

利用TCP/IP協(xié)議族進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信時(shí),會(huì)通過(guò)分層順序與對(duì)方進(jìn)行通信。發(fā)送端從應(yīng)用層往下走,接收端往上走到應(yīng)用層。

如客戶(hù)端在應(yīng)用層發(fā)出一個(gè)HTTP請(qǐng)求報(bào)文,每向下通過(guò)一層則在HTTP數(shù)據(jù)上加上一個(gè)該層所屬的首部信息。而接收端從鏈路層接收到數(shù)據(jù)后,每向上一層則會(huì)把對(duì)應(yīng)的首部消去,最后傳輸?shù)綉?yīng)用層才是真正的HTTP請(qǐng)求。

三、各種協(xié)議與HTTP協(xié)議的關(guān)系

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