【图解HTTP】二、了解Web及网络基础

以你之姓@ 2023-06-08 06:23 11阅读 0赞

## 知识点 ##

● 使用HTTP协议访问Web  
● HTTP的诞生  
● 网络基础TCP/IP  
● 与HTTP关系密切的协议：IP、TCP和DNS  
● 负责域名解析的DNS服务  
● 各种协议与HTTP协议的关系  
● URI 和 URL

● 本文主要介绍 Web 是建立在何种技术之上，以及 Http 协议是如何诞生并发展的。

#### 1. 使用 HTTP 协议访问 Web ####

提问：当在浏览器的地址栏内输入URL时，Web页面是如何呈现的？

**运行原理：** 在浏览器地址栏输入URL之后，客户端通过指定的访问地址 **获取（或上传）服务器文件资源**等信息；然后从服务器获得**回复**，内容才会显现在Web页面上。

其中，通过发送请求获取服务器资源的Web浏览器等，都可称为客户端（client）；协议指规则的约定；Web通过HTTP协议（超文本协议）作为规范，完成从客户端到服务器等一系列运作流程。可以说，**Web是建立在HTTP协议上通信的。**

#### 2.HTTP的诞生 ####

为知识共享而规划Web ----> Web成长时代 ----> 驻足不前的HTTP

● 作为Web文档传输协议的HTTP，它的版本几乎没有更新。新一代的HTTP/2.0正在制定中，但要达到较高的使用覆盖率，仍需假以时日。  
● 当年HTTP协议的出现主要是为了解决文本传输的难题。由于协议本身非常简单，于是在此基础上设想了许多应用方法并投入了实际使用。现在HTTP协议已经超出了Web这个框架的局限，被应用到了各种场景里。

ps:  
1.HTTP通常被译为超文本传输协议，但这种译法不严谨，应该为**超文本转移协议**。但由于前一种译法约定俗成，一直沿用。  
2.WWW这一名称，是Web浏览器当年用来浏览器超文本的客户端应用程序时的名称。现在则用来表示这一系列的集合，也可简称为Web。

#### 3.网络协议HTTP/IP ####

通常使用的网络（包括互联网）是在TCP/IP协议族的基础上运作的；而HTTP只是它内部的一个子集。

##### 3.1 TCP/IP协议族 #####

● 把**与互联网相关联的协议集合起来的总称为TCP/IP**；也有说法认为，TCP/IP是指TCP和IP这两种协议；TCP是在IP协议的通信过程中，使用到的协议族的统称。

##### 3.2 TCP/IP分层管理 #####

● TCP/IP协议族按层次分为应用层、传输层、网络层和数据链路层四层。

把TCP/IP层次化方便改动某一层的内容，设计也相对简单。TCP/IP协议族各层的作用如下：

**应用层**  
应用层决定了**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**（文件传输协议）的**DNS**（域名系统）服务就是其中两类，**HTTP**协议也属于该层。

传输层  
传输层对上层应用层，**提供处于网络连接中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**（传输控制协议）和**UDP**（用户数据报协议）。

网络层（又名网络互连层）  
网络层用来处理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（所谓的传输路径）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（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（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。

##### 3.3 TCP/IP通信传输流 #####

●　利用TCP／IP协议族进行网络通信时，会通过分层顺序对对方进行通信。发送端从应用层往下走，接收端则从链路层往上走。  
　  
●　我们用HTTP举例说明：  
　　●　首先作为发送端的客户端在应用层（HTTP协议）发送一个想看某个Web页面的HTTP请求。  
　　●　然后，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。如此，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。

发送端在层级化之间传输数据时，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。把**数据信息包装起来的方法**称作**封装**。

#### 4.与HTTP关系密切的协议：IP、TCP ####

##### 4.1 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**。其中，**IP地址**指明了节点被分配到的地址，**MAC地址**是指网卡所属的固定地址；IP地址可以和MAC进行配对，IP地址可变换，但MAC地址基本上不会更改。

使用ARP协议凭借MAC地址进行通信：ARP是一种用以解析地址的协议，根据通信方的IP协议就可以反查出对应的地址。

**没有人能全面掌握互联网中的运输状况**，类似于快递公司的运货过程，想要寄快递的人，只要将自己的货物运送到集散中心，就可以知道快递公司是否肯收件发货，该快递公司的集散中心检查货物的送达地址，明确下站该送往哪个区域的集散中心。接着，哪个区域的集散中心自会判断是否能送到对方家中。说明，无论那台计算机、那台电脑设备、它都无法全面掌握互联网中的细节。

##### 4.2 确保可靠性的TCP协议 #####

TCP位于运输层，提供可靠的字节流服务。所谓的**字节流服务**是指，为了方便传输，将大块数据**分割**以报文段为单位的数据包进行管理。总之，**TCP协议为了更容易传送大数据才能数据分割，而且TCP协议能够确认数据是否送达到对方。**

**确保数据能到达目标**  
为了准确无误的将数据送达目标处，TCP协议采用了三次握手。  
● 客户端首先发送一个带SYN标注的数据包给对方。  
● 接受端收到后，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，以示“握手”结束。

tip: ● 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方送相同的数据包。  
● 除了上述三次握手，TCP协议还有其他手段来保证通信的可靠性。

#### 5.负责域名解析的DNS服务 ####

● **DNS服务**是和**HTTP协议**一样位于**应用层**的协议，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**。  
● 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。

#### 6.各种协议与HTTP协议的关系 ####

● HTTP协议的职责：生成针对目标Web服务器的HTTP请求报文；对Web服务器请求的内容的处理。  
● **TCP协议的职责**：为了方便通信，将HTTP请求报文段按序号分为多个报文段，并把每个报文段可靠的传给对方；从对方哪里接收到的报文段，按序号以原来的顺序，重组到达的请求报文段。  
● **IP协议的职责**：搜索对方的地址，一边中转一边传送。  
● 请求的处理结果也同样利用TCP/IP通信协议向用户进行回传。

#### 7.URI 和 URL ####

**UPI（统一资源标识符）**：用字符串标识某一互联网资源，由某个协议方案表示的资源的定位标识符。  
**URL（统一资源定位符）**：资源的地点（互联网上所处的位置），使用Web浏览器等访问Web页面时需要输入的网页地址。可见，**URL是URI的子集。**

##### URI格式 #####

● 表示指定的URI，要使用覆盖全部必要信息的绝对URI、绝对URL以及相对URL。相对URL，是指从浏览器中基本URI处所指定的URL。  
● 一个完整的URI包括**登录信息（认证）**、**浏览器地址**、**服务器端口号、带层次的文件路径、查询字符串以及片段标识符**等。其中，服务器端口号是指定服务器连接的网络端口号，查询字符串针对以指定的的文件路径内的资源，可以使用查询字符串传入任意参数。