HTTP基础之 TCP/ IP 协议族

Posted 2021-03-10 wanda

 

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。

TCP/ IP 协议族里重要的一点就是分层。 TCP/ IP 协议族按层次分别分为以下 4 层： 应用层、 传输层、 网络层 和数据链路层。

应用层

应用层决定向用户提供应服务时通信的活动。TCP/ IP 协议族内预存了各类通用的应用 服务。比如，FTP（ File Transfer 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（ 又名网络互连层）

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（ 又名数据链路层，网络接口层）

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。

 

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。

　1. 与 HTTP 关系 密切 的 协议 : IP、 TCP 和 DNS

　　1.1 负责传输的IP协议　

IP协议的作用是把各种数据包传送给对方。而要保证确实传送到对方那里，则需要满足各类条件。其中两个重要的条件是IP地址和MAC地址（ Media Access Control Address）。 IP地址指明了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地址可变换，但MAC地址基本上不会更改。

 

         1.2  确保可靠性的TCP协议

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（ acknowledgement）。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。

　　　　1.3  负责域名解析的DNS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地址访问。因为与IP地址的一组纯数字相比，用字母配合数字的表示形式来指定计算机名更符合人类的记忆习惯。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。

 

 　　　　1.4  各种协议与HTTP协议的关系