淺入HTTP

## OSI模型wiki

（開放式系統(tǒng)互聯(lián)通信參考模型）（1984年）

  1. 應(yīng)用層--提供為應(yīng)用軟件而設(shè)的接口，以設(shè)置與另一應(yīng)用軟件之間的通信。例如: HTTP，HTTPS，F(xiàn)TP，TELNET，SSH，SMTP，POP3等。
  2. 表示層--把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能與接收者的系統(tǒng)格式兼容并適合傳輸?shù)母袷健?/li>
  3. 會話層--負責(zé)在數(shù)據(jù)傳輸中設(shè)置和維護計算機網(wǎng)絡(luò)中兩臺計算機之間的通信連接。
  4. 傳輸層--把傳輸表頭（TH）加至數(shù)據(jù)以形成數(shù)據(jù)包。傳輸表頭包含了所使用的協(xié)議等發(fā)送信息。例如:TCP、UDP等。
  5. 網(wǎng)絡(luò)層--決定數(shù)據(jù)的路徑選擇和轉(zhuǎn)寄，將網(wǎng)絡(luò)表頭（NH）加至數(shù)據(jù)包，以形成分組。網(wǎng)絡(luò)表頭包含了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。例如:互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）等。
  6. 數(shù)據(jù)鏈路層--負責(zé)網(wǎng)絡(luò)尋址、錯誤偵測和改錯。當(dāng)表頭和表尾被加至數(shù)據(jù)包時，會形成幀。數(shù)據(jù)鏈表頭（DLH）是包含了物理地址和錯誤偵測及改錯的方法。數(shù)據(jù)鏈表尾（DLT）是一串指示數(shù)據(jù)包末端的字符串。例如以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)（Wi-Fi）和通用分組無線服務(wù)（GPRS）等。
  7. 物理層--在局部局域網(wǎng)上傳送數(shù)據(jù)幀（data frame），它負責(zé)管理計算機通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)媒體之間的互通。包括了針腳、電壓、線纜規(guī)范、集線器、中繼器、網(wǎng)卡、主機適配器等。

ps. 已被TCT/IP四層模型替代

TCP/IP四層模型

  1. 應(yīng)用層--是大多數(shù)普通與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的程序為了通過網(wǎng)絡(luò)與其他程序通信所使用的層。這個層的處理過程是應(yīng)有特有的；數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的程序以這種應(yīng)用內(nèi)部使用的格式進行傳送，然后被編碼成標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的格式。每一個應(yīng)用層協(xié)議一般都會使用到傳輸層協(xié)議TCP和UDP協(xié)議之一：
    運行在TCP協(xié)議上的協(xié)議：
    　1. HTTP（80端口），主要用于普通瀏覽。
    　2. HTTPS（443端口），HTTP協(xié)議的安全版本。
    　3. FTP（20和21端口），顧名思義，用于文件傳輸
    　4. POP3（110端口），收郵件用。
    　5. SMTP（25端口），用來發(fā)送電子郵件。
    　6. SSH（22端口），用于加密安全登錄用。
    運行在UDP協(xié)議上的協(xié)議：
    　1. DHCP（67端口，動態(tài)主機配置協(xié)議），動態(tài)配置IP地址。
    其他：
    　1. DNS（Domain Name Service，域名服務(wù)），用于完成地址的查找，郵件轉(zhuǎn)發(fā)等工作（運行在TCP和UDP協(xié)議上）。
    　2. SNMP（Simple Network Management Protocol，簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議），用于網(wǎng)絡(luò)信息的收集和網(wǎng)絡(luò)管理。
    　3. ARP（Address Resolution Protocol，地址解析協(xié)議），用于動態(tài)解析以太網(wǎng)硬件的地址。
  3. 傳輸層--解決諸如端到端可靠性（數(shù)據(jù)是否已經(jīng)到達目的地？）和保證數(shù)據(jù)按照正確的順序到達這樣的問題。TCP、UDP都是傳輸層協(xié)議。
  4. 網(wǎng)絡(luò)層--解決在一個單一網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)包的問題。IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。
  5. 數(shù)據(jù)鏈路層--它是數(shù)據(jù)包從一個設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)搅硗庖粋€設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)層的方法。這個過程能夠在網(wǎng)卡的軟件驅(qū)動程序中控制或者專用芯片中控制。這將完成如添加報頭準(zhǔn)備發(fā)送、通過實體介質(zhì)實際發(fā)送這樣一些數(shù)據(jù)鏈路功能。另一端，鏈路層將完成數(shù)據(jù)幀接收、去除報頭并且將接收到的包傳到網(wǎng)絡(luò)層。

一般的web應(yīng)用的通信傳輸流是這樣的：


發(fā)送端在層與層之間傳輸數(shù)據(jù)時，每經(jīng)過一層時會被打上一個該層所屬的首部信息。反之，接收端在層與層之間傳輸數(shù)據(jù)時，每經(jīng)過一層時會把對應(yīng)的首部信息去除。

TCP三步握手（建立連接之前做的事情）

關(guān)于TCP：
TCP（Transmission Control Protocol， 傳輸控制協(xié)議）是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議。與之對應(yīng)的是UDP（User Datagram Protocol ，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議），是不可靠的傳輸層協(xié)議。

解讀上圖
客戶端發(fā)送 SYN 報文給服務(wù)器端，序列號是 x，進入 SYN_SEND 狀態(tài)。
服務(wù)器端收到 SYN 報文，回應(yīng)一個ACK（序列號是x+1）同時發(fā)一個 SYN （序列號是 y ），進入 SYN_RECV 狀態(tài)。
客戶端收到服務(wù)器端的 SYN 報文，回應(yīng)一個 ACK(序列號是 y+1 ）報文，進入 Established 狀態(tài)。

通俗來說：

  1. 客戶端發(fā)出第一次請求：對服務(wù)器發(fā)出詢問(使用 SYN = 1 這個詢問記號)，和內(nèi)容seq = x (表示此次收到請在此做標(biāo)記) 。
  2. 服務(wù)器收到請求：服務(wù)器收到請求后打上回應(yīng)記號( ACK = 1 )，并把客戶的 seq 內(nèi)容加 1 記錄成 ack = x+1（回應(yīng)值），同時加上自己的內(nèi)容 seq = y，然后服務(wù)器也要確認一下客戶是否回到自己的回應(yīng)，所以也需要加上詢問記號( SYN = 1 )。
  3. 客戶收到服務(wù)器的回應(yīng)以后也打上回應(yīng)記號( ACK = 1 )，并把服務(wù)器的 seq 內(nèi)容加 1 記錄成 ack = y+1（回應(yīng)值），同時加上自己的內(nèi)容 seq = x+1。

四步揮手（通信結(jié)束時做的事情）

解讀上圖

  1. 客戶端發(fā)送一個 FIN ，告訴服務(wù)器想關(guān)閉連接。
  2. 服務(wù)器收到這個 FIN ，發(fā)回一個 ACK。
  3. 服務(wù)器通知應(yīng)用程序關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接，應(yīng)用程序關(guān)閉后通知服務(wù)器。服務(wù)器發(fā)送一個 FIN 給客戶端 。
  4. 客戶端發(fā)回 ACK 報文確認。

通俗來說

  1. 客戶端先發(fā)送結(jié)束信號（使用 FIN = 1 這個標(biāo)記），和內(nèi)容 seq = u 。
  2. 服務(wù)器收到請求后，先發(fā)一次通訊告訴客戶端已經(jīng)收到你的結(jié)束請求啦（并通知應(yīng)用程序們結(jié)束），打上回應(yīng)記號( ACK = 1 )，并把服務(wù)器的 seq 內(nèi)容加 1 記錄成 ack = u+1（回應(yīng)值），同時加上自己的內(nèi)容 seq = v。
  3. 然后服務(wù)器等到應(yīng)用程序結(jié)束（應(yīng)用程序收到結(jié)束信號以后趕緊發(fā)完數(shù)據(jù)，然后告訴服務(wù)器你可以結(jié)束了），然后服務(wù)器就再次發(fā)送一次通訊，這次也加上結(jié)束信號 FIN = 1 、回應(yīng)記號 ACK = 1，內(nèi)容 seq = w，回應(yīng)值 ack = u+1
  4. 客戶端收到服務(wù)器也結(jié)束的響應(yīng)以后，最后發(fā)送一次通訊告訴服務(wù)器自己收到了結(jié)束響應(yīng)，最后此次通訊結(jié)束。

為什么揮手要四步

這是因為服務(wù)端的 LISTEN 狀態(tài)下的 SOCKET 當(dāng)收到客戶端建立連接請求的SYN 報文后，它可以把 ACK 和 SYN （ ACK 起應(yīng)答作用，而 SYN 起同步作用）放在一個報文里來發(fā)送。
但關(guān)閉連接時，當(dāng)服務(wù)器收到客戶端的 FIN 報文通知時，服務(wù)器只能發(fā)一個回應(yīng)報文ACK：“哦，我知道了”，然后通知應(yīng)用程序。（正式因為這里服務(wù)器與應(yīng)用程序通知結(jié)束的時間間隔，所以結(jié)束需要四步，不能把第二第三步合成一步）
應(yīng)用程序完成全部數(shù)據(jù)發(fā)送并確定可以終止了，服務(wù)器才能發(fā)送FIN告訴客戶端可以真正斷開連接了。所以這一步ACK報文和FIN報文需要分開發(fā)送，因此多了一個步驟。

TCP報文格式

  • ACK ： TCP 協(xié)議規(guī)定，只有 ACK=1 時有效，也規(guī)定連接建立后所有發(fā)送的報文的 ACK 必須為 1。
  • SYN (SYNchronization) ： 在連接建立時用來同步序號。當(dāng) SYN = 1 而 ACK = 0 時，表明這是一個連接請求報文。對方若同意建立連接，則應(yīng)在響應(yīng)報文中使 SYN=1 和 ACK = 1. 因此, SYN 置 1 就表示這是一個連接請求或連接接受報文。
  • FIN （finis）即完，終結(jié)的意思， 用來釋放一個連接。當(dāng) FIN = 1 時，表明此報文段的發(fā)送方的數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送完畢，并要求釋放連接。

參考

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