Day--1--网络协议

1.文章内记录的网络协议种类

*http

*https

*tcp

2.三种协议的详细介绍

*http

1.支持客户/服务器模式。 
2.简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系
的类型不同。 
由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。 
3.灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。 
4.无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以
节省传输时间。 
5.无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重
传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

　　

*https

https以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL
。 它是一个URI scheme（抽象标识符体系），句法类同http_百度百科:体系。用于安全的HTTP数据传输。https:URL表明它使用了HTTP
，但HTTPS存在不同于HTTP的默认端口及一个加密/身份验证层（在HTTP与TCP之间）。这个系统的最初研发由网景公司(Netscape)进行，
并内置于其浏览器Netscape Navigator中，提供了身份验证与加密通讯方法。现在它被广泛用于万维网上安全敏感的通讯，

　　

*tcp

TCP/IP协议族中包括上百个互为关联的协议，不同功能的协议分布在不同的协议层， 几个常用协议如下：
1、Telnet（Remote Login）：提供远程登录功能，一台计算机用户可以登录到远程的另一台计算机上，如同在远程主机上直接操作一样。 
2、FTP（File Transfer Protocol）：远程文件传输协议，允许用户将远程主机上的文件拷贝到自己的计算机上。 
3、SMTP（Simple Mail transfer Protocol）：简单邮政传输协议，用于传输电子邮件。 
4、NFS（Network File Server）：网络文件服务器，可使多台计算机透明地访问彼此的目录。 
5、UDP（User Datagram Protocol）：用户数据包协议，它和TCP一样位于传输层，和IP协议配合使用，在传输数据时省去包头，
　　但它不能提供数据包的重传，所以适合传输较短的文件。

　　

建立连接需要三次握手

第一次握手：客户端向服务端发送连接请求包，标志位SYN（同步序号）置为1，顺序号码为X=0。

第二次握手：服务端收到客户端发过来报文，由SYN=1知道客户端要求建立联机，则为这次连接分配资源。并向客户端发送一个SYN和ACK都置
为1的TCP报文，设置初始顺序号码Y=0，将确认序号(ack)设置为上一次客户端发送过来的顺序号(Seq)加1，即X+1 = 0+1=1。

第三次握手：客户端收到服务端发来的包后检查确认号码(ack)是否正确，即第一次发送的Seq加1（X+1=1）。以及标志位ACK是否为1。若正
确，服务端再次发送确认包，ACK标志位为1，SYN标志位为0。确认号码(ack)=Y+1=0+1=1，发送顺序号码(Seq)为X+1=1。Server收到后
确认号码值与ACK=1则连接建立成功，可以传送数据了。

　　

断开连接需要四次挥手

提醒：中断连接端可以是Client端，也可以是Server端。只要将下面两角色互换即可。
第一次挥手：客户端给服务端发送FIN报文，用来关闭客户端到服务端的数据传送。将标志位FIN和ACK置为1，顺序号码为X=1，确认号码
为Z=1。意思是说”我Client端没有数据要发给你了，但是如果你还有数据没有发送完成，则不必急着关闭Socket，可以继续发送数据。
所以你先发送ACK过来。”

第二次挥手：服务端收到FIN后，发回一个ACK(标志位ACK=1),确认号码为收到的顺序号码加1，即X=X+1=2。顺序号码为收到的确认号码=Z
。意思是说“你的FIN请求我收到了，但是我还没准备好，请继续你等我的消息" 这个时候客户端就进入FIN_WAIT状态，继续等待服务端的
FIN报文。

第三次挥手：当服务端确定数据已发送完成，则向客户端发送FIN报文，关闭与客户端的连接。标志位FIN和ACK置为1，顺序号码为Y=1，
确认号码为X=2。意思是告诉Client端“好了，我这边数据发完了，准备好关闭连接了。”

第四次挥手：客户端收到服务器发送的FIN之后，发回ACK确认(标志位ACK=1),确认号码为收到的顺序号码加1，即Y+1=2。顺序号码为收到
的确认号码X=2。意思是“我Client端知道可以关闭连接了，但是我还是不相信网络，怕 Server端不知道要关闭，所以发送ACK后进入
TIME_WAIT状态，如果Server端没有收到ACK则可以重传。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好
，我Client端也可以关闭连接了。“（在TIME_WAIT状态中，如果TCP client端最后一次发送的ACK丢失了，它将重新发送。TIME_WAIT状
态中所需要的时间是依赖于实现方法的。典型的值为30秒、1分钟和2分钟。等待之后连接正式关闭，并且所有的资源(包括端口号)都被释放。）

为什么关闭的时候却是四次挥（握）手？
因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。
但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，"你发的FIN

报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。

　　

 

　　

三、HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）

   HTTP是一个应用层协议，虽然在2015年已推出HTTP/2版本，并被主要的web浏览器和web服务器支持。但目前使用最广泛的还是

HTTP/1.1版本。有关历史请查阅这里。
它的主要特点可概括如下：

支持客户/服务器模式。
简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。
灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省
传输时间。
无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传
，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。为了解决这个问题， Web程序引入了
Cookie机制来维护状态。
另外，HTTP请求报文和响应报文都是由开始行（对于请求消息，开始行就是请求行，对于响应消息，开始行就是状态行），消息报头（可选）
，空行（只有CRLF的行），消息正文（可选）组成。将在下面详细讲解。

　　

Session和Cookie

　　

 说到HTTP，就不得不提Session和Cookie。但严格来说，Session和Cookie并不是http协议的一部分。由于HTTP协议设计原则是无状态的
，但是近年来出现了种种需求，其中cookie的作用就是为了解决HTTP协议无状态的缺陷所作出的努力。后来出现的session机制则是又一种
在客户端与服务器之间保持状态的解决方案。 具体来说cookie机制采用的是在客户端保持状态的方案，而session机制采用的是在服务器端
保持状态的方案。同时我们也看到，由于采用服务器端保持状态的方案在客户端也需要保存一个标识，所以session机制可能需要借助于coo
kie机制来达到保存标识的目的，但实际上它还有其他选择。

　　

　　

Session

Session是可以存储针对于某一个用户的浏览器以及通过其当前窗口打开的任何窗口具有针对性的用户信息存储机制。 
通常大家认为，只要关闭浏览器，session就消失，其实这是错误的理解。对session来说也是一样的，除非程序通知服务器删除一个
session，否则服务器会一直保留。由于关闭浏览器不会导致session被删除，迫使服务器为seesion设置了一个失效时间，当距离客户端上
一次使用session的时间超过这个失效时间时，服务器就可以认为客户端已经停止了活动，才会把session删除以节省存储空间.

(1)第一次访问某个web站点资源时，客户端提交没有带SessionID的请求（请求报文头没有Cookie头域信息）。
  而web服务器会检查是否有SessionID过来，没有则创建SessionID，并根据web程序自身定义在请求哪个资源时添加属于当前会话的信息
（也可为空），这个信息列表以SessionID作为标识。然后将SessionID返回给客户端（通过响应报文头的Set-Cookie头域）。
(2 )客户端再次访问同个web站点时，提交带有SessionID的请求（通过Cookie头域存储SessionID）。由服务端判断session是否失效，
如果未失效，可查询属于当前会话的信息列表。如果失效，则创建新的session（产生新的SessionID），而原先的session（包含session
带的信息列表）则丢失，无法访问。

　　

Cookie

保存SessionID的方式可以采用Cookie，这样在交互过程中浏览器可以自动的按照规则把这个SessionID发回给服务器。Cookie的命名方
式类似于SessionID。有时Cookie被人为的禁止，所以出现了其他机制以便在Cookie被禁止时仍然能够把SessionID传递回服务器。这种技
术叫做URL重写，就是把SessionID直接附加在URL路径的后面，附加方式也有两种，一种是作为URL路径的附加信息，表现形式为
http://www.wantsoft.com/index.asp;jsessionid= ByOK3vjFD75aPnrF7C2HmdnV6QZcEbzWoWiBYEnLerjQ99zWpBng!-1457
88764 。
另一种是作为查询字符串附加在URL后面，表现形式为http://www.wantsoft.com/index?js ... 99zWpBng!-145788764 。