TCP/IP（HTTP） 协议的通信流程

学习《图解HTTP》-笔记1

TCP/IP 的分层管理

TCP/IP 协议族按层次分别分为以下 4 层：应用层（HTTP、DNS）、传输层（TCP）、网络层（IP）和数据链路层。
TCP/IP 协议族各层的作用如下：
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。
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 Control
Protocol，传输控制协议）和 UDP（User Data Protocol，用户数据报
协议）。
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。
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。

IP 协议

IP 协议的作用是把各种数据包传送给对方。而要保证确实传送到对方
那里，则需要满足各类条件。其中两个重要的条件是 IP 地址和 MAC
地址（Media Access Control Address）。
使用 ARP 协议凭借 MAC 地址进行通信
IP 间的通信依赖 MAC 地址。在网络上，通信的双方在同一局域网
（LAN）内的情况是很少的，通常是经过多台计算机和网络设备中转
才能连接到对方。而在进行中转时，会利用下一站中转设备的 MAC
地址来搜索下一个中转目标。这时，会采用 ARP 协议（Address
Resolution Protocol）。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应的 MAC 地址。

TCP 协议三次握手策略

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。

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。
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。

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。

HTTP 协议的通信过程