网络分层和Http协议原理

Posted 2021-04-24 Java和Android开发每日精进

网络分层和Http协议原理

网络分层：

1. 应用层

2. 传输层

3. 网络层

4. 数据链路层

5. 物理层

物理层：

比特流在节点之间的传输，是计算机连接起来的物理手段。

数据链路层：

控制网络层和物理层之间的通信，功能是在不可靠的物理线路上进行数据可靠传输。

网络层：

两台主机上应用程序端到端的通信。 两个协议： TCP 传输控制协议，可靠。 UDP 用户数据报协议，不可靠，无连接的协议。

传输层：

Http、FTP、Telnet、SMTP、POP3

TCP的三次握手与四次挥手

三次握手流程：

• 第一次握手：建立连接。客户端发送连接请求报文段，将 SYN 设置为 1、Sequence Number（seq）为 x；接下来客户端进入SYN_SENT状态，等待服务端的确认。

• 第二次握手：服务器收到客户端的 SYN 报文段，对 SYN 报文段进行确认，设置Acknowledgment Number（ACK）为 x+1（seq+1）；同时自己还要发送 SYN 请求信息，将SYN设置为1、seq为y。服务端将 上述所有信息放到SYN+ACK报文段中，一并发送给客户端，此时服务端进入SYN_RCVD状态。

• 第三次握手：客户端收到服务端的SYN+ACK报文段；然后将ACK设置为y+1，向服务端发送ACK报 文段，这个报文段发送完毕后，客户端和服务端都进入ESTABLISHED （TCP连接成功）状态，完成TCP的 三次握手。

四次挥手过程：

• 第一次挥手：客户端设置seq和ACK，向服务端发送一个FIN报文段。此时，客户端进入FINWAIT1 状态，表示客户端没有数据要发送给服务端了。

• 第二次挥手：服务端收到了客户端发送的FIN报文段，向客户端回了一个ACK报文段。

• 第三次挥手：服务端向客户端发送 FIN 报文段，请求关闭连接，同时服务端进入LAST_ACK状态。

• 第四次挥手：客户端收到服务端发送的FIN报文段，向服务端发送ACK报文段，然后客户端进入 TIME_WAIT状态。服务端收到客户端的ACK报文段以后，就关闭连接。此时，客户端等待2MSL（最大报 文段生存时间）后依然没有收到回复，则说明服务端已正常关闭，这样客户端也可以关闭连接了。

Http协议原理

Http协议特点：

• 支持CS模式

• 简单快速

• 灵活

• 无状态

Http请求报文：

 请求行由请求方法、URL字段和HTTP协议的版本组成，格式如下： Method Request-URI HTTP-Version CRLF 其中 Method表示请求方法；Request-URI是一个统一资源标识符；HTTP-Version表示请求的HTTP协议 版本；CRLF表示回车和换行（除了作为结尾的CRLF外，不允许出现单独的CR或LF字符）。 HTTP请求方法有8种，分别是GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、TRACE、CONNECT、 OPTIONS。对于移动开发最常用的就是GET和POST了。

• GET：请求获取Request-URI所标识的资源。

• POST：在Request-URI所标识的资源后附加新的数据。

• HEAD：请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头。

• PUT：请求服务器存储一个资源，并用Request-URI作为其标识。

• DELETE：请求服务器删除Request-URI所标识的资源。

• TRACE：请求服务器回送收到的请求信息，主要用于测试或诊断。

• CONNECT：HTTP 1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。

• OPTIONS：请求查询服务器的性能，或者查询与资源相关的选项和需求。

请求报头

在请求行之后会有0个或者多个请求报头，每个请求报头都包含一个名字和一个值，它们之间用英文冒 号“：”分割。

请求数据

请求数据不在GET方法中使用，而在POST方法中使用。POST方法适用于需要客户填写表单的场合， 与请求数据相关的最常用的请求报头是Content-Type和Content-Length。

Http响应报文：

 HTTP 的响应报文由状态行、响应报头、空行、响应正文组成。 状态行格式如下所示： HTTP-Version Status-Code Reason-Phrase CRLF 其中，HTTP-Version表示服务器HTTP协议的版本；Status-Code表示服务器发回的响应状态码；ReasonPhrase表示状态码的文本描述。 1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理 2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接受 3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作 4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现 5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求

200：请求被正常处理 204：请求被受理但没有资源可以返回 206：客户端只是请求资源的一部分，服务器只对请求的部分资源执行GET方法，相应报文中通过Content-Range指定范围的资源。 301：永久性重定向 302：临时重定向 303：与302状态码有相似功能，只是它希望客户端在请求一个URI的时候，能通过GET方法重定向到另一个URI上 304：发送附带条件的请求时，条件不满足时返回，与重定向无关 307：临时重定向，与302类似，只是强制要求使用POST方法 400：请求报文语法有误，服务器无法识别 401：请求需要认证 403：请求的对应资源禁止被访问 404：服务器无法找到对应资源 500：服务器内部错误 503：服务器正忙

http消息报头：

消息报头分为通用报头、请求报头、响应报头、实体报头等。消息报头由键值对组成，每行一对，关 键字和值用英文冒号“：”分隔。 消息报头分为通用报头、请求报头、响应报头、实体报头等。消息报头由键值对组成，每行一对，关 键字和值用英文冒号“：”分隔。 1.通用报头 它既可以出现在请求报头，也可以出现在响应报头中，如下所示。

• Date：表示消息产生的日期和时间。

• Connection：允许发送指定连接的选项。例如指定连接是连续的；或者指定“close”选项，通知服务 器，在响应完成后，关闭连接。

• Cache-Control：用于指定缓存指令，缓存指令是单向的（响应中出现的缓存指令在请求中未必会出 现），且是独立的（一个消息的缓存指令不会影响另一个消息处理的缓存机制）。 2.请求报头 请求报头通知服务器关于客户端请求的信息。典型的请求报头如下所示。

• User-Agent：发送请求的浏览器类型、操作系统等信息。

• Accept：客户端可识别的内容类型列表，用于指定客户端接收哪些类型的信息。

• Accept-Encoding：客户端可识别的数据编码。

• Accept-Language：表示浏览器所支持的语言类型。

• Connection：允许客户端和服务器指定与请求/响应连接有关的选项。例如，这时为Keep-Alive则表示 保持连接。

• Transfer-Encoding：告知接收端为了保证报文的可靠传输，对报文采用了什么编码方式。 3.响应报头 用于服务器传递自身信息的响应。常见的响应报头如下所示。

• Location：用于重定向接收者到一个新的位置，常用在更换域名的时候。

• Server：包含服务器用来处理请求的系统信息，与User-Agent请求报头是相对应的。 4.实体报头 实体报头用来定义被传送资源的信息，其既可用于请求也可用于响应。请求和响应消息都可以传送一 个实体。常见的实体报头如下所示。

• Content-Type：发送给接收者的实体正文的媒体类型。

• Content-Lenght：实体正文的长度。

• Content-Language：描述资源所用的自然语言。

• Content-Encoding：实体报头被用作媒体类型的修饰符。它的值指示了已经被应用到实体正文的附加 内容的编码，因而要获得Content-Type报头域中所引用的媒体类型，必须采用相应的解码机制。

• Last-Modified：实体报头用于指示资源的最后修改日期和时间。

• Expires：实体报头给出响应过期的日期和时间。