网络知识

TPC/IP协议是传输层协议，主要解决数据如何在网络中传输，而HTTP是应用层协议，主要解决如何包装数据。　

下面的图表试图显示不同的TCP/IP和其他的协议在最初OSI模型中的位置：

7	应用层	例如HTTP、SMTP、SNMP、FTP、Telnet、SIP、SSH、NFS、RTSP、XMPP、Whois、ENRP
6	表示层	例如XDR、ASN.1、SMB、AFP、NCP
5	会话层	例如ASAP、TLS、SSH、ISO 8327 / CCITT X.225、RPC、NetBIOS、ASP、Winsock、BSD sockets
4	传输层	例如TCP、UDP、RTP、SCTP、SPX、ATP、IL
3	网络层	例如IP、ICMP、IGMP、IPX、BGP、OSPF、RIP、IGRP、EIGRP、ARP、RARP、 X.25
2	数据链路层	例如以太网、令牌环、HDLC、帧中继、ISDN、ATM、IEEE 802.11、FDDI、PPP
1	物理层	例如线路、无线电、光纤、信鸽

TCP/IP具体是怎么通信的呢？

• 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。

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1. 应用层 ：

• 应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。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。

• 2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 ControlProtocol，传输控制协议）和UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）。

• 3、网络层 ：

• 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。

• 4、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。

确保可靠性的TCP协议。

• 按层次分，TCP位于传输层，提供可靠的字节流服务。所谓的字节流服务（Byte Stream Service）是指，为了方便传输，将大块数据分割成以报文段（segment）为单位的数据包进行管理。而可靠的传输服务是指，能够把数据准确可靠地传给对方。一言以蔽之，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。

• 确保数据能到达目标。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。除了上述三次握手，TCP协议还有其他各种手段来保证通信的可靠性。

负责域名解析的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。计算机既可以被赋予IP地址，也可以被赋予主机名和域名。比如www.baidu.com。因为域名更加直观，所以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。但要让计算机去理解名称，相对而言就变得困难了。因为计算机更擅长处理一长串数字。为了解决上述的问题，DNS服务应运而生。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。

HTTP协议用于客户端和服务器端之间的通信。

• HTTP协议和TCP/IP协议族内的其他众多的协议相同， 用于客户端和服务器之间的通信。请求访问文本或图像等资源的一端称为客户端， 而提供资源响应的一端称为服务器端。在两台计算机之间使用HTTP协议通信时， 在一条通信线路上必定有一端是客户端， 另一端则是服务器端。有时候， 按实际情况， 两台计算机作为客户端和服务器端的角色有可能会互换。 但就仅从一条通信路线来说， 服务器端和客户端的角色是确定的， 而用HTTP协议能够明确区分哪端是客户端， 哪端是服务器端。

通过请求和响应的交换达成通信。

• HTTP协议规定， 请求从客户端发出， 最后服务器端响应该请求并返回。 换句话说， 肯定是先从客户端开始建立通信的， 服务器端在没有接收到请求之前不会发送响应。

• 起始行开头的GET表示请求访问服务器的类型， 称为方法（method） 。 随后的字符串/index.htm指明了请求访问的资源对象，也叫做请求URI（request-URI） 。 最后的HTTP/1.1， 即HTTP的版本号， 用来提示客户端使用的HTTP协议功能。综合来看， 这段请求内容的意思是： 请求访问某台HTTP服务器上的/index.htm页面资源。

• 请求报文是由请求方法、 请求URI、 协议版本、 可选的请求首部字段和内容实体构成的。

• 紧挨着的200 OK表示请求的处理结果的状态码（status code） 和原因短语（reason-phrase） 。 下一行显示了创建响应的日期时间， 是首部字段（header field） 内的一个属性。接着以一空行分隔， 之后的内容称为资源实体的主体（entity body）。响应报文基本上由协议版本、 状态码（表示请求成功或失败的数字代 码） 、 用以解释状态码的原因短语、 可选的响应首部字段以及实体主体构成。 稍后我们会对这些内容进行详细说明。

HTTP是不保存状态的协议。

• HTTP是一种不保存状态， 即无状态（stateless） 协议。HTTP协议自身不对请求和响应之间的通信状态进行保存。 也就是说在HTTP这个级别， 协议对于发送过的请求或响应都不做持久化处理。

• 使用HTTP协议， 每当有新的请求发送时， 就会有对应的新响应产生。 协议本身并不保留之前一切的请求或响应报文的信息。 这是为了更快地处理大量事务， 确保协议的可伸缩性， 而特意把HTTP协议设计成如此简单的。可是， 随着Web的不断发展， 因无状态而导致业务处理变得棘手的情况增多了。 比如， 用户登录到一家购物网站， 即使他跳转到该站的其他页面后， 也需要能继续保持登录状态。 针对这个实例， 网站为了能够掌握是谁送出的请求， 需要保存用户的状态。HTTP/1.1虽然是无状态协议， 但为了实现期望的保持状态功能， 于是引入了Cookie技术。 有了Cookie再用HTTP协议通信， 就可以管理状态了。