「 图解HTTP 」 读书笔记 第一章

了解 Web 及网络基础

1. 使用 Http 协议访问 Web

Web 浏览器根据地址栏中的 URL，从 Web 服务器端获取文件资源（resource）等信息，从而显示在页面。

通过发送请求获取服务器资源的 Web 浏览器等，都称为客户端 (client)。

客户端.png

Web 是建立在 HTTP 协议上通信。

• Web 使用 HTTP 协议作为规范，完成从客户端到服务器端等一系列运作流程。

• HTTP(HyperText Transfer Protocol)：超文本传输协议

2. 网络基础 TCP/IP

2.1 TCP/IP 协议族

TCP/IP 是互联网相关的各类协议族的总称。

互联网协议族.png

协议包含的内容：

• 电缆的规格

• IP 地址的选定方法

• 寻找异地用户的方法

• 双方建立通信的步骤

• Web 页面显示需要处理的内容

• ...等等

2.2 TCP/IP 的分层管理

TCP/IP 协议族按层次分层如下：

1. 应用层

   • 应用层决定了向用户提供应用服务时的通信活动

   • TCP/IP 协议族内预存了各类通用的应用服务,如

     • FTP（File Transfer Protocol）文件传输协议

     • DNS (Domain Name System) 域名系统

   • HTTP 协议处于应用层

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

   • 传输层有两个性质不同的协议

     • TCP (Transmission Control Protocol) 传输控制协议

     • UDP （User Data Protocol） 用户数据报协议

3. 网络层 （又名网络互连层）

   • 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

2.3 TCP/IP 通信传输流

通信传输01.png

TCP/IP 协议族进行网络通信时，会通过分层顺序与对方通信。

发送端从应用层往下走，接收端从链路层往上走。

用 HTTP 举例：

• 发送端

  1. 客户端在应用层（HTTP 协议），发出一个想看某 Web 页面的 HTTP 请求。

  2. 传输层（TCP 协议）把从应用层接受的数据（HTTP 请求报文）进行分割，并在各个保文上打上标记序号及端口号转发给网络层。

  3. 在网络层（IP 协议），增加作为通信目的地的 MAC 地址转发给链路层。

• 接收端

  1. 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。

  2. 数据传输到应用层，服务器才真正接受到客户端发送来的 HTTP 请求

  通信传输02.png

发送端在层与层传输数据时，每经过一层必定会打上该层的首部信息。

接收端在层与层传输数据时，每经过一层会把对应的首部信息消去。

把数据信息包装起来的做法称为封装（encapsulate）。

3. 与 HTTP 关系密切的协议：IP 、TCP 和 DNS

3.1 负责传输的 IP 协议

按层次分，IP(Internet Protocol) 名词
网际协定位于网络层。

IP 协议的作用就是把各种数据包传输给对方。

确保数据传输到对方那里，IP地址 和 MAC（Meida Access Control Address）地址尤为重要。

• IP地址 指明了节点被分配的地址

• MAC地址 是指网卡所属的固定地址

IP地址 可以和 MAC地址进行配对，IP地址可变换，MAC地址基本不会更改。

使用 ARP 协议凭借 MAC 地址进行通信

• IP 间的通信依赖 MAC 地址

• ARP 是一种用以解析地址的协议，根据通信方的IP地址就可以反查出对方的 MAC地址

• 在到达通信目标前的中转过程中，那些计算机和路由器等网络设备只能获悉很粗略的传输路线。这种机制成为路由选择（routing）

IP协议传输.png

3.2 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。

TCP 协议为了更容易传送大数据才把数据分割，TCP 协议能够确认数据最终是否到达对方。

确保数据能到达目标

为了准确无误的将数据送到目标处，TCP 协议采用三次握手策略，握手过程中使用了 TCP 的标志（flag）

• SYN (synchronize)

• ACK (acknowledgement)

握手过程：

1. 发送端首先发送一个带有 SYN 标志的数据包给对方。

2. 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。

3. 发送端再回传一个带 ACK 标志的数据包，代表握手结束。

三次握手.png

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

除了三次握手外，TCP 协议还有其它手段来保证通信的可靠性

4. 负责域名解析的 DNS 服务

DNS(Domain Name System) 服务和 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。如 www.hackr.jp。

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。

DNS.png

5. 各种协议与 HTTP 协议的关系

协议关系.png

6. URI 和 URL

6.1 统一资源标识符

Uniform Resource Identifier 统一资源标识符

• Uniform

  规定统一的格式可方便处理多种不同类型的资源，而不用根据上下文环境来识别资源指定的访问方式。

• Resource

  可标识的任何东西，除了文档文件，图像或服务等能够区别其它类型的，全都可以作为资源。 资源不仅可以是单一的，也可以是多数的集合体。

• Indentifier

  标识可标识的对象，也称为标识符。

URI 就是由某个协议方案表示的资源的定位标识符，协议方案是指访问资源所使用的协议类型名称。

采用 HTTP协议时，协议方案就是 http，初次之外，还有 ftp、matilo、telnet、file 等。

URI 用字符串标识某一互联网资源，URL 表示资源的地点（互联网上所处的位置），URL 是 URI 的子集。

RFC3896: 统一资源标识符通用语法如下所示：

ftp://ftp.is.co.za/rfc/rfc1808.txt
http://www.ietf.org/rfc/rfc2396.txt
ldap://[2001:db8::7]/c=GB?objectClass?one
mailto:John.Doe@example.com
news:comp.infosystems.www.servers.unix
tel:+1-816-555-1212
telnet://192.0.2.16:80/
urn:oasis:names:specification:docbook:dtd:xml:4.1.2

6.2 URI 格式

绝对 URI 格式：

绝对 URI 格式.png

1. 协议方案名

   使用 http: 或 https: 等协议方案名获取访问资源时要指定协议类型，不区分字母大小写，最后附一个(:)。

2. 登录信息（认证）

   指定用户名密码作为从服务器端获取资源时必要的登录信息（身份认证），可选项。

3. 服务器地址

   使用绝对 URI 必须指定待访问的服务器地址，如：

   a. 类似 hackr.jp 这种 DNS 可解析的名称

   b. 或是 192.168.1.1 这类的 IPv4 地址名

   c. 还可以是 [0:0:0:0:0:0:0:1] 这样用方括号括起来的 IPv6 地址名

4. 服务器端口号

   指定服务器连接的网络端口号，若用户省略则使用默认端口号，可选项。

5. 带层次的文件路径

   指定服务器上的文件路径来定位特指的资源。

6. 查询字符串

   针对已指定的文件路径内的资源，可以使用查询字符串传入任意参数，可选项。

7. 片段标识符

   使用片段标识符通常可标记出已获取资源中的子资源，可选项。

7.2 URL

Uniform Resource Locator 统一资源定位符

URL 就是 Web 浏览器访问 Web 页面需要输入的网址。如 http://hackr.jp/

URL.png