网络和IP

HTTP协议

HTTP, 超文本传输协议, HyperText Transfer Protocol, 是用于传输HTML的协议, 它被设计用于浏览器和服务器之间的通信, 遵循客服端-服务端模型(client-server), HTTP是无状态协议, 意味这服务器不会在两个请求直接留下任何数据或者状态, HTTP只负责规定请求和响应的写法.HTTP的底层实际是由TCP协议和IP协议构建的.

请求和响应

HTTP概述

TCP协议

TCP, 传输控制协议, Transmission Control Protocol, 是主要的网络协议之一, 它使两台主机(电脑)能够建立连接并交换数据流, TCP能保证数据的交付, 维持数据包的发送顺序.

TCP 是互联网的基本通信语言协议。它会校验包的交付。TCP 被用于 Web 浏览器连接到互联网时以及从一个地址向另一个地址发送文件传递电子邮件。TCP 确保数据传输的可靠性，并且保证每一个字节在接收时维持它们的发送顺序。操作系统通过一个编程接口来管理TCP。TCP 使用三次握手来建立一个连接和四次分手来中断一个连接。

TCP详解

UDP协议

UDP, 用户数据包协议, User Datagram Protocol, 是一个简单的面向数据报的传输层协议.

在TCP/IP模型中，UDP为网络层以上和应用层以下提供了一个简单的接口。UDP只提供数据的不可靠传递，它一旦把应用程序发给网络层的数据发送出去，就不保留数据备份（所以UDP有时候也被认为是不可靠的数据报协议)

UDP详解

TCP和UDP的区别

• TCP提供面向连接的,可靠的数据流传输, UDP提供的是非面向连接的, 不可靠的数据流传输.
• TCP传输单位称为TCP报文段，UDP传输单位称为用户数据报。
• TCP注重数据安全性，UDP数据传输快，因为不需要连接等待，少了许多操作，但是其安全性却一般。

TCP的三次握手

每次建立连接前，客户端和服务端之前都要先进行三次对话才开始正式传输内容, 对话如下:

1. 客户端：我要连接你了，可以吗
2. 服务端：嗯，我准备好了，连接我吧
3. 客户端：那我连接你咯。
4. 开始后面步骤

• 第一次握手: 建立连接, 客服端发送连接请求报文段, 等待服务器确认
• 第二次握手: 服务器收到SYN报文段,并进行确认, 然后一并发给客户端
• 第三次握手: 客户端收到服务器的SYN+ACK报文段, 并开始和服务器进行传输内容

三次握手视为了解决网络中存在延迟的重复分组问题,防止服务端的一直等待而浪费资源

TCP三次握手和四次分手

IP协议

IP, 网络协议, Internet Protocol, 只要你在互联网中, 那么你就有一个IP, IP分为内网和外网.

• 你从电信那里买来带宽，一年一千多。
• 电信为你提供 DNS 服务。
• 你买了一个路由器，然后用电脑和手机分别连接路由器广播出来的无线 WIFI。
• 只要路由器连上电信的服务器，那么路由器就会有一个「外网 IP」，比如「14.17.32.211」就是一个外网 IP。这就是你在互联网中的地址。
• 但是如果你重启路由器，那么你很有「可能」被重新分配一个「外网 IP」，也就是说 你的路由器没有「固定的外网 IP」
• 你可以花每年几千块钱租用一个「固定的外网 IP」，但是显然不会这么浪费钱。像腾讯、阿里这样的大公司租用了很多外网 IP，这样才能对我们提供稳定的服务。
• 但是有个问题，你的路由器的外网 IP 如果是14.17.32.211，那么你的手机和电脑的 IP 又是什么呢？答案是「内网 IP」
• 路由器会在你家里创建一个内网，内网中的设备使用内网 IP，一般来说这个 IP 的格式都是 192.168.xxx.xxx。
  • 一般路由会给自己分配一个好记的内网 IP，如 192.168.1.1
  • 然后路由会给每一个内网中的设备分配一个不同的内网 IP，如电脑是 192.168.1.2，手机是 192.168.1.3，以此类推。
  • 现在路由器有两个 IP，一个外网 IP（14.17.32.211）和一个内网 IP（192.168.1.1）
    • 内网中的设备可以互相访问（比如你可以用电脑或手机进入 http://192.168.1.1 来查看你的路由器），但是不能直接访问外网，内网设备想要访问外网，就必须经过路由器中转。
    • 外网中的设备可以互相访问（比如 qq.com 可以把首页发送给你的路由器，你的路由器有外网 IP），但是外网中的设备无法访问你的内网设备（这很好理解，内网是一个封闭的网络，外人进不来，所以实际上 qq.com 无法直接把首页放送给你的电脑和手机）
      • 问题来了，那 qq.com 是怎么把首页发送到我的手机上的呢？答案是通过路由器来中转。
      • 路由器接收到 qq.com 的页面后，把页面发送给你的电脑或手机。路由器知道如何给这些信息指路，路由器就是一个指路人，这就是「路由」两个字的来历。
      • 路，就是「必由之路」中的路。由，就是「必由之路」中的由（由是经过、缘由的意思）。所有的信息都要经过路由器，然后被指向一条它该去的路。
    • 也就是说内网和外网就像两个隔绝的空间，无法互通，唯一的联通点就是路由器（因为路由器既有外网 IP 也有内网 IP），所以路由器有时候也被叫做「网关」，这个「关」是「一夫当关，万夫莫开」的「关」。如果路由器到电信的连接中断了，那么内网中所有的设备也就无法上网了。（这很好理解，相当于唯一一条出去的路断了）
• 除了内网 IP 和外网 IP，还有两个特别特殊的 IP，就是本地 IP：127.0.0.1。本地 IP 永远表示设备自己。不信你可以 ping 127.0.0.1 一下，会发现只需要 0.01 ms 就得到了响应（你 ping qq.com 需要几十毫秒才得到响应）
  • 默认情况下，hosts 文件里会有一行127.0.0.1 localhost，意思就是 localhost 指向 127.0.0.1，所以 localhost 也表示设备自己。不信你 ping localhost 试试，会发现实际上是在 ping 127.0.0.1
• 还有一个特别特殊的 IP：0.0.0.0，它不表示任何设备。这个 IP 不同的地方含义不同，以后我们会用到，用到的时候再说意思。

端口

算机之间依照互联网传输层TCP/IP协议的协议通信，不同的协议都对应不同的 端口。并且，利用数据报文的UDP也不一定和TCP采用相同的端口号码。也就是当你想使用HTTP协议访问ip时, 只指定IP是不够的, 还必须指定端口(Port).

端口其实就是一个编号,并不是一种硬件.

一个服务器（硬件）不一定只提供一种服务，比如一个服务器既提供 HTTP 服务，又提供 FTP 服务，还提供 SMTP 服务（邮件服务），那么只用一个 IP 是无法告诉服务器你想要使用哪种服务。

所有一个端口会对应一个服务:

1. 要提供 HTTP 服务你最好使用 80 端口（能不能使用别的端口？可以，不过不建议你违反约定）
2. 要提供 HTTPS 服务你最好使用 443 端口（能不能使用别的端口？可以，不过不建议你违反约定）
3. 要提供 FTP 服务你最好使用 21 端口（能不能使用别的端口？可以，不过不建议你违反约定）
4. 0 到 1023（2的10次方减1）号端口是留给系统使用的，你只有拥有了管理员权限后，才能使用这 1024 个端口。
5. 其他端口可以给普通用户使用
6. 如果一个端口正在提供服务，也就是被占用了，那么就不能再使用这个端口。除非你先停掉正在占用这个端口的服务。

一般我们使用浏览器访问www.baidu.com的时候其实并没有指定端口, 是因为浏览器默认给加上了端口号80

TCP/UDP端口列表

总结

使用HTTP协议访问另一个IP时, 必须同时提供IP和端口号, 缺一不可.