从一个HTTP请求看网络分层
一条数据从A主机传送到B主机，在网络传输途中会出现各种各样的问题，因此我们进行网络分层，每一层都是解决不同的问题。
为了简化网络的复杂度，网络通信的不同方面被分解为多层次结构，每一层只与紧挨着的上层或者下层进行交互，将网络分层，这样就可以修改，甚至替换某一层的软件，只要层与层的接口保持不变，就不会影响到其他层。分层结构有以下两种分法：
OSI(Open System Interconnection Reference Model，开放式系统互联通信参考模型)：划分7层
TCP/IP协议族：划分5层
当在浏览器中输入域名地址www.baidu.com点击回车后会发生什么？
首先浏览器会解析域名，通过DNS获取服务器对应的IP地址；
应用层：DNS请求报文
接着调用传输层，在DNS请求报文的基础上，加上UDP请求头；
接着把数据交给网络层，在上述请求头的基础上，再加一个IP的请求头；
再把整个请求头交给数据链路层，进行2级寻址，把自己的MAC头和目标机器MAC头也加入请求头里；
最后通过物理层传输出去，后面再一层层拆解
HTTP协议
超文本传输协议（Hyper Text Transfer Protocol，HTTP）
一种无状态的，以请求/应答方式运行的协议，它使用可扩展的语义和自描述消息格式，与基于网络的超文本信息系统灵活的互动
http协议的请求报文和响应报文的结构基本相同，由三大部分组成：
1.起始行：描述请求或相应的基本信息 （GET /index.html HTTP/1.1 HTTP/1.1 200 OK）
2.头部字段集合：使用key-value形式更详细地说明报文 (Connection:keep-alive)
3.消息正文：实际传输的数据，它不一定是纯文本，可以是图片、视频等二进制数据
请求行报文格式
- METHOD：对资源的操作，如GET，POST
- URI：表示资源所在的位置，如/static/index.html
- VERSION：Http协议的版本，如HTTP/1.1
响应行报文格式
- VERSION：Http协议的版本，如HTTP/1.1
- STATUS CODE：响应状态码，表示响应的结果，如200表示成功，404表示未找到对应的资源
- REASON：响应的具体说明，是对STATUS CODE的补充
HTTP头字段
头字段是用key-value形式进行传输的，需要有几个注意事项
- 字段名不区分大小写，字段名中间不能有空格，字段名可以使用”-“，但是不能使用”_”，因为有些服务器不解析下划线。字段名后面必须立马跟”:”。
- 字段名顺序没有意义，可以任意排列。
- 字段名原则上不能重复，有特殊语义的字段除外，例如Set-Cookie。
常用头字段
Http协议中存在非常多的字段，常用的有以下三类：
- 请求字段：请求头中的字段，如Host、Referer。
- 响应字段：响应头中的字段，如Cache-Control。
- 通用字段：请求头和响应头中都有的字段，如Content-Type，Content-Length。
HTTP请求的完整过程
当用户再浏览器输入网址回车后，网络协议都做了哪些工作呢？
1.首先干活的是浏览器应用程序，它要解析出URL中的域名;
2.根据域名获取对应的ip地址，首先从浏览器缓存中查看域名对应的ip，如果没有，则从本机域名解析文件hosts(/etc/hosts)中查看，还没有则从LDNS,Rootserver域名服务器,国际顶级域名服务商的DNS的层层解析;
3.拿到ip地址后，浏览器就可以发起与服务器的三次握手；
4.握手建立后，就开始组装http请求报文，发送报文；
5.服务器收到请求报文后，开始请求报文解析，生成响应数据，发送响应数据；
6.浏览器收到响应后，开始渲染页面。
TCP协议
传输控制协议（TCP，Transmission Control Protocol）
面向连接的，可靠的，基于字节流的传输层通信协议
特点：
基于连接的：数据传输之前需要建立连接
全双工的：双向传输
字节流：不限制数据大小，打包成报文段，保证有序接收，重复报文自动丢弃 （即如果一个文件非常大，会对文件进行切分成很小的片段segment）
流量缓冲：解决双方处理能力的不匹配
可靠的传输服务：保证可达，丢包时通过重发机制实现可靠性
拥塞控制：防止网络出现恶性拥塞
TCP连接管理
TCP连接：四元组[源地址,源端口,目的地址,目的端口]
确立连接：TCP三次握手
a.同步通信双方初始序列号(ISN,initial sequence number)
b.协商TCP通信参数(MSS，窗口信息，指定校验和算法)
三次握手图如下：
四次挥手图如下：
A：发送FIN数据包，代表A不再发送数据
B：收到请求，开始应答，避免了A重新发送FIN重试(应答机制)
B：处理完数据后关闭，关闭连接，发送FIN请求
A：收到请求后发送ACK应答，B服务可以释放连接
为什么客户端主动发起关闭时，需要等待一个报文来回的时间(2MSL)呢(TIME_WAIT)?
1.防止报文丢失，导致B重复发送FIN 如果最后一条报文ACK j+1丢失，那么服务端会重复发送FIN seq=j，因此为了防止最后一条报文丢失，客户端不能立即关闭
2.防止滞留在网络中的报文，对新建立的连接造成数据扰乱
数据可靠性传输
滑动窗口协议与累计确认(延时ack)
滑动窗口对的大小，是通过tcp三次握手和对端协商，且受网络状况影响
即每次发送只能发送滑动窗口大小的报文，之后服务器再进行确认，若中间丢失，需重传
HTTPS协议
由于http天生”明文”的特点，整个传输过程完全透明，任何人都能够在链路中截获、修改或者伪造请求/响应报文，数据不具有可信性。
因此就诞生了为安全而生的HTTPS协议(即所有的HTTP请求和响应在发送到网络之前，都要进行加密)
SSL/TLS
SSL即安全套接层（Secure Sockets Layer），由网景公司于 1994 年发明，IETF 在 1999 年把它改名为 TLS（传输层安全，Transport Layer Security），正式标准化，到今天 TLS 已经发展出了主流的三个版 本，分别是 2006 年的 1.1、2008 年的 1.2 ，2018的 1.3，每个新版本都紧跟密码学的发展和互联网的 现状，持续强化安全和性能，已经成为了信息安全领域中的权威标准。
摘要算法
摘要加密算法能将任意的数据加密成固定长度的密文，并且没有重复密文。明文数据只改变一点，生成的密文就会完全不同。常见的加密算法有MD5、SHA1、SHA2、SHA1 256等算法。
加密算法
对称密钥加密：编码，解码使用的都是相同密钥的算法。
非对称密钥加密：有两个密钥，一个叫”公钥”，一个叫”私钥”，两个密钥是不同的，公钥可以公开给任何人使用，而私钥必须严格保密。公钥加密的数据只能通过私钥进行解密，相反私钥加密的数据只能通过公钥进行解密。
TLS 里使用的混合加密方式，即把对称加密和非对称加密结合起来呢，两者互相取长补短，即能高效地
加密解密，又能安全地密钥交换。大致流程如下：
1.通信开始的时候使用非对称算法如 RSA,ECDHE先解决密钥交换的问题
2.用随机数产生对称算法使用的”会话密钥”，再用公钥加密。会话密钥很短，所以即便使用非对称加
密算法也可以很快完成加解密
3.对方拿到密文后用私钥解密，取出会话密钥。完成对称密钥的安全交换，后续就使用对称算法发完
成数据交换
身份验证
数字证书组成：CA信息，公钥用户信息，公钥，权威机构的签名，有效期
数字证书作用：1.通过数字证书向浏览器证明身份；2.数字证书里面包含了公钥
数字证书的申请和验证
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