【20190220】HTTP-知識點理解:TCP/IP與HTTP

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TCP/IP是互聯網相關的各類協議族的總稱,HTTP屬於它內部的一個子集。 一、TCP/TP的分層管理 1. 應用層 應用層決定了向用戶提供應用服務時通信的活動。TCP/IP 協議族內預存了各類通用的應用服務,比如,FTP(File Transfer Protocol,文件傳輸協議)和 DNS(Do ...


TCP/IP是互聯網相關的各類協議族的總稱,HTTP屬於它內部的一個子集。

一、TCP/TP的分層管理

1. 應用層

應用層決定了向用戶提供應用服務時通信的活動。TCP/IP 協議族內預存了各類通用的應用服務,比如,FTP(File Transfer Protocol,文件傳輸協議)和 DNS(Domain Name System,功能變數名稱系統)服務。HTTP協議也處於該層。

  • DNS服務:提供功能變數名稱到 IP 地址之間的解析服務。用戶通常使用主機名或功能變數名稱來訪問對方的電腦,而不是直接通過 IP地址訪問。而電腦更擅長處理一長串數字的IP地址,為瞭解決IP地址與功能變數名稱之間互相轉換的問題,DNS 服務應運而生。

 

2. 傳輸層

傳輸層對上層應用層,提供處於網路連接中的兩台電腦之間的數據傳輸。該層包括TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)和 UDP(User Data Protocol,用戶數據報協議)。

  • TCP協議:提供可靠的位元組流服務。首先,為了方便傳輸,將大塊數據分割成以報文段(segment)為單位的數據包進行管理。然後採用三次握手(three-way handshaking)策略等手段確保數據能到達目標。

三次握手策略:握手過程中使用了 TCP 的標誌(flag) —— SYN(synchronize) 和ACK(acknowledgement)。發送端首先發送一個帶 SYN 標誌的數據包給對方。接收端收到後,回傳一個帶有 SYN/ACK 標誌的數據包以示傳達確認信息。最後,發送端再回傳一個帶 ACK 標誌的數據包,代表“握手”結束。若在握手過程中某個階段莫名中斷,TCP 協議會再次以相同的順序發送相同的數據包。

 

3. 網路層(網路互聯層)

該層規定了通過怎樣的路徑(所謂的傳輸路線)到達對方電腦,並把數據包傳送給對方。與對方電腦之間通過多台電腦或網路設備進行傳輸時,網路層所起的作用就是在眾多的選項內選擇一條傳輸路線。IP協議屬於該層。

網路層用來處理在網路上流動的數據包,數據包是網路傳輸的最小數據單位。

  • IP協議:IP 協議的作用是把各種數據包傳送給對方。而要保證確實傳送到對方那裡,則需要滿足各類條件。其中兩個重要的條件是 IP 地址和 MAC地址(Media Access Control Address)。

IP 地址指明瞭節點被分配到的地址,MAC 地址是指網卡所屬的固定地址。IP 地址可變換,但 MAC地址基本上不會更改。在網路上,通信的雙方在同一區域網(LAN)內的情況是很少的,通常是經過多台電腦和網路設備中轉才能連接到對方。而在進行中轉時,會利用下一站中轉設備的 MAC地址來搜索下一個中轉目標。這時,會採用 ARP 協議(Address Resolution Protocol)。

  • ARP協議:一種用以解析地址的協議,根據通信方的 IP 地址就可以反查出對應的 MAC 地址。

 

4. 鏈路層(數據鏈路層/網路介面層)

用來處理連接網路的硬體部分。包括控制操作系統、硬體的設備驅動、NIC(Network Interface Card,網路適配器,即網卡),及光纖等物理可見部分(還包括連接器等一切傳輸媒介)。硬體上的範疇均在鏈路層的作用範圍之內。

 

二、TCP/IP的通信傳輸

利用TCP/IP協議族進行網路通信時,會通過分層順序與對方進行通信。發送端從應用層往下走,接收端往上走到應用層。

如客戶端在應用層發出一個HTTP請求報文,每向下通過一層則在HTTP數據上加上一個該層所屬的首部信息。而接收端從鏈路層接收到數據後,每向上一層則會把對應的首部消去,最後傳輸到應用層才是真正的HTTP請求。

三、各種協議與HTTP協議的關係


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