HTTP协议基础

TCP/IP协议族

计算机和服务器要相互通信，双方就必须基于同种的方法。不同硬件、操作系统之间的通信，所有的一切都需要一种规则。我们就把这种规则称为协议（protocol）。TCP/IP是互联网相关联的协议的集合。

TCP/IP分层管理

应用层

应用层决定了向用户提供应用服务时的通信活动，HTTP协议就位于该层

传输层

传输层对上层应用层，提供处于网络 链接中的两台计算机之间的数据传输。

• TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）
• 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）

  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。

TCP/IP通信传输流

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。

  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）

  确保可靠性的TCP协议

  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。确保数据能准确的到达目标

  TCP建立连接的三次握手和四次挥手

  
  （1）首先客户端向服务器端发送一段TCP报文，其中：
  标记位为SYN，表示“请求建立新连接”;序号为Seq=X（X一般为1）；随后客户端进入SYN-SENT阶段。
  （2）服务器端接收到来自客户端的TCP报文之后，结束LISTEN阶段。并返回一段TCP报文，其中：
  标志位为SYN和ACK，表示“确认客户端的报文Seq序号有效，服务器能正常接收客户端发送的数据，并同意创建新连接”（即告诉客户端，服务器收到了你的数据）；序号为Seq=y；确认号为Ack=x+1，表示收到客户端的序号Seq并将其值加1作为自己确认号Ack的值；随后服务器端进入SYN-RCVD阶段。
  （3）客户端接收到来自服务器端的确认收到数据的TCP报文之后，明确了从客户端到服务器的数据传输是正常的，结束SYN-SENT阶段。并返回最后一段TCP报文。其中：
  标志位为ACK，表示“确认收到服务器端同意连接的信号”（即告诉服务器，我知道你收到我发的数据了）；序号为Seq=x+1，表示收到服务器端的确认号Ack，并将其值作为自己的序号值；确认号为Ack=y+1，表示收到服务器端序号Seq，并将其值加1作为自己的确认号Ack的值；随后客户端进入ESTABLISHED阶段。
  
  （1）首先客户端想要释放连接，向服务器端发送一段TCP报文，其中：
  标记位为FIN，表示“请求释放连接“；序号为Seq=U；随后客户端进入FIN-WAIT-1阶段，即半关闭阶段。并且停止在客户端到服务器端方向上发送数据，但是客户端仍然能接收从服务器端传输过来的数据
  （2）服务器端接收到从客户端发出的TCP报文之后，确认了客户端想要释放连接，随后服务器端结束ESTABLISHED阶段，进入CLOSE-WAIT阶段（半关闭状态）并返回一段TCP报文，其中：
  标记位为ACK，表示“接收到客户端发送的释放连接的请求”；序号为Seq=V；确认号为Ack=U+1，表示是在收到客户端报文的基础上，将其序号Seq值加1作为本段报文确认号Ack的值；随后服务器端开始准备释放服务器端到客户端方向上的连接。
  （3）服务器端自从发出ACK确认报文之后，经过CLOSED-WAIT阶段，做好了释放服务器端到客户端方向上的连接准备，再次向客户端发出一段TCP报文，其中：
  标记位为FIN，ACK，表示“已经准备好释放连接了”。注意：这里的ACK并不是确认收到服务器端报文的确认报文。序号为Seq=W；确认号为Ack=U+1；表示是在收到客户端报文的基础上，将其序号Seq值加1作为本段报文确认号Ack的值。
  （4）客户端收到从服务器端发出的TCP报文，确认了服务器端已做好释放连接的准备，结束FIN-WAIT-2阶段，进入TIME-WAIT阶段，并向服务器端发送一段报文，其中：
  标记位为ACK，表示“接收到服务器准备好释放连接的信号”。序号为Seq=U+1；表示是在收到了服务器端报文的基础上，将其确认号Ack值作为本段报文序号的值。确认号为Ack=W+1；表示是在收到了服务器端报文的基础上，将其序号Seq值作为本段报文确认号的值。

负责域名解析DNS服务

DNS（Domain Name System）服务是和 HTTP 协议一样位于应用层的协议。它提供域名到 IP 地址之间的解析服务。

浏览网页的过程

URL（UniformResource Locator，统一资源定位符）

• 使用 http: 或 https:

等协议方案名获取访问资源时要指定协议类型。不区分字母大小写，最后附一个冒（:）。

• 登录信息（认证）

指定用户名和密码作为从服务器端获取资源时必要的登录信息（身份认证）。此项是可选项。

• 服务器地址

使用绝对 URI 必须指定待访问的服务器地址。地址可以是类似hackr.jp 这种 DNS 可解析的名称，或是 192.168.1.1 这类 IPv4 地址名，还可以是 [0:0:0:0:0:0:0:1] 这样用方括号括起来的 IPv6 地址名

• 服务器端口号

指定服务器连接的网络端口号。此项也是可选项，若用户省略则自动使用默认端口号。

• 带层次的文件路径

指定服务器上的文件路径来定位特指的资源。这与 UNIX 系统的文件目录结构相似。

• 查询字符串

针对已指定的文件路径内的资源，可以使用查询字符串传入任意参数。此项可选

• 片段标识符

使用片段标识符通常可标记出已获取资源中的子资源（文档内的某个位置）。但在 RFC 中并没有明确规定其使用方法。该项也为可选项

HTTP 报文和状态码

HTTP是无状态的协议

HTTP是无状态协议,HTTP本身不对请求和响应之间的通信状态进行保存,也就是说HTTP协议对于发送过的请求或响应都不做持久化处理

未完待续