HTTP协议 一

Posted 2021-02-09 luoshengjie

首言：

HTTP协议（HyperText Transfer Protocol）：超文本转移协议（超文本传输协议的说法并不严谨）。

为了理解HTTP，有必要说一下，TCP/IP协议族；

通常使用的网络（包括互联网）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。

协议中存在各式各样的内容。从电缆的规格到 IP 地址的选定方法、寻找异地用户的方法、双方建立通信的顺序，以及 Web 页面显示需要处理的步骤，等等。像这样把与互联网相关联的协议集合起来总称为 TCP/IP。也有说法认为，TCP/IP 是指 TCP 和 IP 这两种协议。

还有一种说法认为，TCP/IP 是在 IP 协议的通信过程中，使用到的协议族的统称。

第一节：TCP/IP的分层管理

TCP/IP协议族里重要的一点就是分层管理，分为以下4层：应用层、传输层、网络层、数据链路层；

各个分层的作用如下：

应用层：

应用层决定了向用户提供应用服务时的通信活动。

TCP/IP 协议族内预存了各类通用的应用服务。比如，FTP（FileTransfer Protocol，文件传输协议）和 DNS（Domain Name System，域名系统）服务就是其中两类。HTTP 协议也处于该层。

传输层：

传输层对上层应用层，提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。

在传输层有两个性质不同的协议：TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）和 UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）。

网络层（网络互连层）：

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（所谓的传输路线）到达对方计算机，并把数据包传送给对方。与对方计算机之间通过多台计算机或网络设备进行传输时，网络层所

起的作用就是在众多的选项内选择一条传输路线。

链路层（数据链路层、网络接口层）：

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），及光纤等物理可见部分（还包括连接器等一切传输媒介）。硬件上的范畴均在链路层的作用范围之内。

第二节：TCP/IP的通信传输流

解释：

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，接收端则往应用层往上走。

我们用 HTTP 举例来说明，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。接着，为了传输方便，在传输层（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。这样一来，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。

发送端在层与层之间传输数据时，每经过一层时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。这种把数据信息包装起来的做法称为封装（encapsulate）。

第三节：与HTTP协议密不可分的TCP/IP协议和DNS协议

第三节第一段：负责传输的IP协议：

　　IP协议（Internet Protocol）属于网络层（不要不IP协议和IP地址搞混，IP协议是一种协议的名称）。IP协议的作用：就是把各种数据包传送给对方，而要确保能够传送给对方，需要满足各类条件。其中重要的两个条件就是IP地址和MAC地址；

　　IP地址：指明节点被分配到的地址。

　　MAC地址：是指网卡所属的固定地址。

　　IP地址可以和MAC地址进行配对。IP地址可换，但MAC地址基本上不会改。

第三节第二段：确保可靠性的TCP协议

按层次分，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，将大块数据分割成以报文段（segment）为单位的数据包进行管理。而可靠的传输服务是指，能够把数据准确可靠地传给对方。一言以蔽之，TCP 协议为了更容易传送大数据才把数据分割，而且 TCP 协议能够确认数据最终是否送达到对方。确保数据能到达目标为了准确无误地将数据送达目标处，TCP 协议采用了三次握手（three-way handshaking）策略。用 TCP 协议把数据包送出去后，TCP不会对传送后的情况置之不理，它一定会向对方确认是否成功送达。握手过程中使用了 TCP 的标志（flag） —— SYN（synchronize） 和ACK（acknowledg）。

发送端首先发送一个带 SYN 标志的数据包给对方。接收端收到后，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。若在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。

第三节第三段：负责域名解析的DNS服务

DNS（Domain Name System）协议位于应用层。

它提供域名到 IP 地址之间的解析服务。

计算机既可以被赋予 IP 地址，也可以被赋予主机名和域名。比如 www.baidu.com 。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地址访问。

但要让计算机去理解名称，相对而言就变得困难了。因为计算机更擅长处理一长串数字。

为了解决上述的问题，DNS 服务应运而生。DNS 协议提供通过域名查找 IP 地址，或逆向从 IP 地址反查域名的服务。

 第四节：各种协议与 HTTP 协议的关系

了解下 IP 协议、TCP 协议和 DNS 服务在使用HTTP 协议的通信过程中各自发挥了哪些作用。

 内容选自《图解HTTP》一书。