HTTP基础概念及TCP协议

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了HTTP基础概念及TCP协议相关的知识,希望对你有一定的参考价值。



请求响应:
HTTP是无状态的协议;无状态是指客户机和服务器之间不需要建立持久的连接,也就是一个客户端想服务器端发出请求,然后服务器返回响应,连接就关闭了,在服务器不保留连接的有关信息;HTTP遵循请求(Request)/应答(Response)模型。客户机向服务器发送请求,服务器处理请求并返回响应的应答。所有HTTP连接都被构造成一套请求和应答

HTTP协议所在的协议层:
HTTP是基于TCP协议之上的,其中HTTP是7层模型中应用层的协议。

HTTPS(全称:Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer),是以安全为目标的HTTP通道,简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL层,HTTPS的安全基础是SSL。其所用的端口号是443。

SSL:安全套接层,是netscape公司设计的主要用于web的安全传输协议。这种协议在WEB上获得了广泛的应用。通过证书认证来确保客户端和网站服务器之间的通信数据是加密安全的。

有两种基本的加解密算法类型:
1)对称加密(symmetrcic encryption):密钥只有一个,加密解密为同一个密码,且加解密速度快,典型的对称加密算法有DES、AES,RC5,3DES等;
对称加密主要问题是共享秘钥,除你的计算机(客户端)知道另外一台计算机(服务器)的私钥秘钥,否则无法对通信流进行加密解密。解决这个问题的方案非对称秘钥。
2)非对称加密:使用两个秘钥:公共秘钥和私有秘钥。私有秘钥由一方密码保存(一般是服务器保存),另一方任何人都可以获得公共秘钥。
这种密钥成对出现(且根据公钥无法推知私钥,根据私钥也无法推知公钥),加密解密使用不同密钥(公钥加密需要私钥解密,私钥加密需要公钥解密),相对对称加密速度较慢,典型的非对称加密算法有RSA、DSA等。

下面看一下https的通信过程:

HTTP基础概念及TCP协议

过程大致如下:

1) SSL客户端通过TCP和服务器建立连接之后(443端口),并且在一般的tcp连接协商(握手)过程中请求证书。
即客户端发出一个消息给服务器,这个消息里面包含了自己可实现的算法列表和其它一些需要的消息,SSL的服务器端会回应一个数据包,这里面确定了这次通信所需要的算法,然后服务器向客户端返回证书。(证书里面包含了服务器信息:域名。申请证书的公司,公共秘钥)。
2)Client在收到服务器返回的证书后,判断签发这个证书的公共签发机构,并使用这个机构的公共秘钥确认签名是否有效,客户端还会确保证书中列出的域名就是它正在连接的域名。
3) 如果确认证书有效,那么生成对称秘钥并使用服务器的公共秘钥进行加密。然后发送给服务器,服务器使用它的私钥对它进行解密,这样两台计算机可以开始进行对称加密进行通信。

https通信的优点:
1)客户端产生的密钥只有客户端和服务器端能得到;
2)加密的数据只有客户端和服务器端才能得到明文;
3)客户端到服务端的通信是安全的。

三次握手:
TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接,如图1所示。

HTTP基础概念及TCP协议

(1)第一次握手:建立连接时,客户端A发送SYN包(SYN=j)到服务器B,并进入SYN_SEND状态,等待服务器B确认。
(2)第二次握手:服务器B收到SYN包,必须确认客户A的SYN(ACK=j+1),同时自己也发送一个SYN包(SYN=k),即SYN+ACK包,此时服务器B进入SYN_RECV状态。
(3)第三次握手:客户端A收到服务器B的SYN+ACK包,向服务器B发送确认包ACK(ACK=k+1),此包发送完毕,客户端A和服务器B进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。

完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据。
确认号:其数值等于发送方的发送序号 +1(即接收方期望接收的下一个序列号)。

四次挥手:
由于TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。这个原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动,一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。

TCP的连接的拆除需要发送四个包,因此称为四次挥手(four-way handshake)。客户端或服务器均可主动发起挥手动作,在socket编程中,任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。
(1)客户端A发送一个FIN,用来关闭客户A到服务器B的数据传送。
(2)服务器B收到这个FIN,它发回一个ACK,确认序号为收到的序号加1。和SYN一样,一个FIN将占用一个序号。
(3)服务器B关闭与客户端A的连接,发送一个FIN给客户端A。
(4)客户端A发回ACK报文确认,并将确认序号设置为收到序号加1。

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三次握手四次挥手全过程

上面的还是解释的不够清晰,后面会再进一步解释;

OSI参考模型:
OSI(Open System Interconnect),即开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型,是ISO(国际标准化组织)组织在1985年研究的网络互连模型。

OSI七层模型的划分
OSI定义了网络互连的七层框架(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层),即ISO开放互连系统参考模型。如下图。
每一层实现各自的功能和协议,并完成与相邻层的接口通信。OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。某一层的服务就是该层及其下各层的一种能力,它通过接口提供给更高一层。各层所提供的服务与这些服务是怎么实现的无关。

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TCP/IP模型与OSI模型的比较:
相同点:
1)两者都是以协议栈的概念为基础
2)协议栈中的协议彼此相互独立
3)下层对上层提供服务

不同点:
1)OSI是先有模型;TCP/IP是先有协议,后有模型
2)OSI适用于各种协议栈;TCP/IP只适用于TCP/IP网络
3)层次数量不同


以上是关于HTTP基础概念及TCP协议的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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