【IT互联网系列】网络协议这样写，你喜欢吗

比眉伴天荒 2023-06-29 02:26 55阅读 0赞

# 热门系列： #

*  ### [【IT互联网系列】什么是网关？网关的作用是什么？看完不懂，你捶我][IT] ###
 *  ### [【IT互联网系列】互联网术语、简称、缩写，持续输出中...][IT_...] ###
 *  ###   [程序人生，精彩抢先看][Link 1] ###

--------------------

# **目录** #

1.前言

1.1 为什么需要了解网络协议？

1.2 OSI七层模型与TCP/IP四层概念模型

2.网络协议

2.1 什么是网络协议

2.1.1 网络协议的组成

2.2 网络协议的类型

2.3 TCP协议

2.4 UDP协议

2.5 HTTP协议

2.5.1 http与RPC的区别

2.6 HTTPS协议

2.7 websocket协议

3.总结

--------------------

# 1.前言 #

作为一个软件开发人员，以前认为，精通开发技术就ok了。其实不然，要想进阶，还需要从点到面，不仅要深度，也需要提升自己的技术知识广度。

那么，今天所要分享学习的**网络协议**便是技术栈中，需要了解的一项。

## 1.1 为什么需要了解网络协议？ ##

首先，如果你做通讯业务开发，或是与某其他语种之间进行数据传递，那么网络协议，可谓是**必修课**。因为你不清楚协议规则，就不能很好的开发完成以上但不仅限的工作内容。

其次，很多人可能会说，我不做上面说的那些相关工作。那么，网络协议也是我们需要了解到的**选修课。**因为我们不仅要了解业务间的接口调用周期，也需要熟悉一个请求，是如何在网络间，从一个网络端传递到另一个网络端的。

## 1.2 OSI七层模型与TCP/IP四层概念模型 ##

在介绍网络协议之前，我觉得有必要先说一下OSI七层模型(**开放式系统互联通信参考模型**)与TCP/IP四层概念模型。因为这样，大家才能有一个由表及里的带入感。从整体，到局部，这样才能了解的更全面。

![20200110102636372.gif][]

这个模型图介绍的很详细，但看上去也过于复杂。下面我们用一张表格进行概括：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l5MzM5NDUyNjg5_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

表格里的内容，用一个图简单汇总对比。更直观的了解，如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l5MzM5NDUyNjg5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

而我们做开发的，其实主要打交道的就是上图TCP/IP模型中的应用层和传输层了。以下也主要针对这两层的协议做一下具体学习。

--------------------

# 2.网络协议 #

## 2.1 什么是网络协议 ##

网络协议为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。

### 2.1.1 网络协议的组成 ###

*  语义，解释控制信息每个部分的意义。它规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出什么样的响应。
 *  语法，用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序。
 *  时序，对事件发生顺序的详细说明。

可以形象地把这三个要素描述为：**语义表示要做什么，语法表示要怎么做，时序表示做的顺序。**

## 2.2 网络协议的类型 ##

常用的网络协议有如下类型：**TCP **** UDP **** ****   HTTP   HTTPS    FTP  DNS  Telnet    TCP/****IP    SSL/TLS   websocket**

下面主要介绍一下我们常见且常用的几种协议：

## 2.3 TCP协议 ##

> **定义**：TCP协议是一种**面向连接的、可靠的、传输速度慢、基于字节流**的**传输层通信协议**。
> 
> **作用**：主要用于在主机间建立一个虚拟连接，以实现高可靠性的数据包交换
> 
> **特点**：
> 
> （1）面向连接的
> 
> （2）提供可靠的数据传输服务
> 
> （3）提供流量控制。TCP能够控制进程发送数据的速率，保证另一端不被大量的数据“淹没”而出现溢出。
> 
> （4）提供拥塞控制。当网络出现拥塞的时候，TCP能够减小向网络注入数据的速率和数量，缓解拥塞。
> 
> （5）提供全双工通信。TCP提供双向的数据传输服务。TCP允许通信双方的应用进程在任何时候发送数据。TCP连接的两端都设有发送缓存和接收缓存，用来临时存放双向通信的数据。
> 
> （6）TCP是面向字节流的。TCP中的“流”是指流入到进程或从进程流出的字节

## 2.4 **UDP协议** ##

> **定义**：UDP协议是OSI(Open System Interconnection，开放式系统互联)模型中的一种**无连接的、简单不可靠的、传输速度快、面向事务**的**传输层通信协议**。
> 
> **特点**：
> 
> （1）无连接的。
> 
> （2）UDP是一种尽力而为的服务方式，不提供可靠的数据传输服务（比如数据的丢失、重复和无序）。
> 
> （3）UDP是高效的传输协议。
> 
> （4）UDP没有拥塞控制和流量控制。

### **TCP和UDP协议的区别** ###

>  *  TCP面向连接（打电话要先拨号建立连接）；UDP是无连接的（发送数据之前不需要建立连接）。
>  *  TCP提供可靠的服务（通过TCP连接传送的数据，无差错、不丢失、不重复、按序到达）；UDP尽最大努力交付，不保证可靠交付。
>  *  TCP基于字节流（实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流）。UDP是基于报文的，UDP没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低（对实时应用很有用，IP电话，实时视频电话）。
>  *  TCP保证数据正确性；UDP可能丢包。
>  *  TCP保证数据顺序；UDP不保证。
>  *  每一条TCP连接只能是点到点的；UDP支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信
>  *  TCP的逻辑通信信道是全双工的可靠信道UDP则是不可靠信道
>  *  TCP的首部开销20字节UDP的首部开销8字节
>  *  TCP要求系统资源较多，UDP较少

# #

## 2.5 **HTTP协议** ##

**定义：● 是用于从万维网（www）服务器传输超文本到本地浏览器的超文本传送协议（ Hyper Text Transfer Protocol ）**

**           ● 是 基于TCP/IP通信协议来传递数据（HTML、图片、查询结果等）的协议**

**           ● 是一个属于应用层的、面向对象的协议**

**           ● 由于其简捷、快速的适用于分布式超媒体信息系统**

**工作原理**：HTTP协议工作在客户端-服务端架构上。

浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端（即WEB服务器）发送请求，

WEB服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。

**HTTP请求/响应的步骤：**

A、客户端连接到web服务器：一个HTTP客户端通常是浏览器，与web服务器的

HTTP端口（默认为80）建立一个TCP套接字连接

B、发送HTTP请求：通过TCP套接字，客户端向web服务器发送一个文本的请求

报文，一个请求报文由请求行、请求头部、空行和请求数据组成

C、服务器接收请求并返回HTTP响应：WEB服务器解析请求，定位请求资源。服

务器将资源副本写到TCP套接字，由客户端读取。一个响应由状态行、响应头

部、空行、响应数据组成

D、释放TCP连接：若connection模式为close，则服务器主动关闭TCP连接，客户

端被动关闭连接，释放TCP连接；若connection模式为keepalive，则该连接

会保持一段时间，在该时间内可以接着接收请求

E、客户端（浏览器）解析HTML内容：客户端首先解析状态行，查看表明请求是

否成功的状态代码  ；然后解析每一个响应头，向应头告知以下为若干字节的

HTML文档和文档的字符集。客户端读取响应数据HTML，根据HTML的语法

对其进行格式化，并在浏览器窗口中显示

**特点：**● 无连接：其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，断开连接，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，则必须重传。这可能导致

每次连接传送的数据量增大。但是在服务器不需要先前信息时，他的应答

就较快

● 简单快速：客户向服务器发送请求时，只需传送请求方法和路径。

请求方法常用POST  GET  HEAD，每种方法规定了客户与服务器联系的

类型不同。

HTTP协议简单，似的HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度快

● 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

标记

● 支持B/S   C/S模式

**HTTP请求方法：**HTTP1.0定义三种方法，即POST   GET   HEAD

HTTP1.1新增5种方法，OPTIONS   PUT  DELETE  TRACE  CONNECT

● GET：请求指定页面信息，并返回实体主体

● POST：向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单、上传文件）

● HEAD：类似GET请求，只不过返回的响应中没有具体的内容，用于获取报头

● PUT：从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容

●  DELETE：请求服务器删除指定的页面

●  CONNECT：HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道式的代理服务器

●  OPTIONS：允许客户端查看服务器的性能

● TRACE：回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断

**POST和GET的区别：**

● GET提交的数据会显示在地址栏中（即数据放在URL之后，以?分割URL和传输的

数据，参数之间以&相连）；

POST提交的数据放在HTTP包的body中，因此地址栏不会显示提交的数据

● GET提交的数据大小有限制（因为浏览器对URL的长度有限制）；

POST提交的数据没有限制

● GET方式提交数据会带来安全问题，比如登录页面，通过GET方式提交数据时，

用户名和密码会出现在地址栏上，如果页面可以被缓存或者其他人可以访问这台

机器，就可以从历史记录获得该用户的用户名和密码。

POST不存在安全问题

● GET方式需要使用Request.QueryString来取得变量的值

POST通过Request.Form来取得变量的值

### 2.5.1 http与RPC的区别 ###

*  **最本质的区别**，**就是RPC主要是基于TCP/IP协议的，而HTTP主要是基于HTTP协议的。**
 *  HTTP协议是在传输层协议TCP之上的应用层，效率上，RPC当然是要更胜一筹

## 2.6 **HTTPS协议** ##

**定义**：HTTPS协议是**HTTP协议和SSL/TLS协议的组合**

**特点：**

● 兼容性：基于TCP传输；单独使用新的协议将HTTP，把HTTP协议包裹起来

● 可扩展性

● 保密性（防泄密）

●  完整性（防篡改）

● 真实性（防假冒）

● 性能

**对称加密**：“加密”和“解密”使用“相同密钥”

**非对称加密**：加密”和“解密”使用“不同密钥”

**对称加密和非对称加密的优缺点**：

● ”非对称加密“的功能比”对称加密“的功能要多

● ”非对称加密“涉及复杂的数学问题，所以其性能相对”对称加密“要差

## 2.7 **websocket协议** ##

①WebSocket 是Web应用程序的传输协议，是一个Html5协议，它提供了双向的，按序到达的数据流

②WebSocket的连接是持久的，他通过在客户端和服务器之间保持双工连接，服务器的更新可以被及时推送给客户端，而不需要客户端以一定时间间隔去轮询

③WebSocket 连接允许客户端和服务器之间进行全双工通信，以便任一方都可以通过建立的连接将数据推送到另一端。④WebSocket 只需要建立一次连接，就可以一直保持连接状态，这相比于轮询方式的不停建立连接显然效率要大大提高

--------------------

# 3.总结 #

本篇内容主要是对网络模型以及协议做了一个整体性的介绍，针对协议规则和使用没有做具体介绍，有兴趣的朋友可自行了解。后续有时间，我可能会补充相关内容。但通过这篇文章，我相信一般人应该都对网络协议方面也有了一个深刻的认识。

> ### 本博客皆为学习、分享、探讨为本，欢迎各位朋友评论、点赞、收藏、关注，一起加油！ ###

![20201028142626473.gif][]

[IT]: https://blog.csdn.net/yy339452689/article/details/103913617
[IT_...]: https://blog.csdn.net/yy339452689/article/details/103973210
[Link 1]: https://blog.csdn.net/yy339452689/article/details/109314083
[20200110102636372.gif]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200110102636372.gif
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l5MzM5NDUyNjg5_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200110102755629.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l5MzM5NDUyNjg5,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l5MzM5NDUyNjg5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200110103146144.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l5MzM5NDUyNjg5,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20201028142626473.gif]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201028142626473.gif