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HTTP：超文本傳輸協(xié)議(HTTP)是一種通信協(xié)議，它允許將超文本標(biāo)記語言文檔從web服務(wù)器傳送到客戶端的瀏覽器。HTTP協(xié)議是構(gòu)建在TCP/IP協(xié)議之上的，是TCP/IP協(xié)議的一個(gè)子集。

TCP/IP族：TCP/IP協(xié)議是一系列與互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的協(xié)議集合的總成，分層管理是TCP/IP協(xié)議的重要特征。TCP/IP族通常由應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層以及數(shù)據(jù)鏈路層構(gòu)成的系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分層

應(yīng)用層：應(yīng)用層一般是編寫的應(yīng)用程序，決定向用戶提供什么應(yīng)用服務(wù)�？梢酝ㄟ^系統(tǒng)調(diào)用與傳輸層進(jìn)行通信，比如：FTP、DNS、HTTP等。

傳輸層：傳輸層是通過系統(tǒng)調(diào)用向應(yīng)用層提供處于網(wǎng)絡(luò)連接中的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸功能。傳輸層具有兩個(gè)不同性質(zhì)的協(xié)議：TCP和UDP。TCP是面向連接的，可靠的，效率低。UDP是無連接的，可靠性低，效率高

網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層是用于處理在網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)的數(shù)據(jù)包，而數(shù)據(jù)包是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)淖钚��?shù)據(jù)單位。此層規(guī)定了通過什么路徑(傳輸路線)到達(dá)對(duì)方對(duì)方計(jì)算機(jī)，并把數(shù)據(jù)包傳輸給對(duì)方。

鏈路層：鏈路層用于處理連接網(wǎng)絡(luò)的硬件部分，包括控制操作系統(tǒng)、硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)、NIC網(wǎng)絡(luò)適配器以及光纖等物理可見部分。硬件上的范疇均在鏈路層的作用范圍內(nèi)。

數(shù)據(jù)包的封裝過程

HTTP的傳輸過程

在發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)從上層傳輸?shù)较聦�，且每�?jīng)過一層都會(huì)被打上該層的頭部信息。而接收端接收數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)從下層傳輸?shù)缴蠈�，傳輸前�?huì)把下層的頭部信息刪除。

在下圖中，當(dāng)你想在瀏覽器查看某個(gè)頁面時(shí)，會(huì)在應(yīng)用層發(fā)起一個(gè)HTTP請(qǐng)求，通過傳輸層的TCP協(xié)議進(jìn)行分割HTTP報(bào)文，并為每個(gè)報(bào)文打上標(biāo)記序號(hào)、端口號(hào)等信息后發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)層。在網(wǎng)絡(luò)層通過IP協(xié)議為每個(gè)報(bào)文增加作為通訊目的地的MAC地址，然后轉(zhuǎn)發(fā)給鏈路層，接收端的服務(wù)器在鏈路層接收請(qǐng)求的HTTP數(shù)據(jù)。在服務(wù)器返回到瀏覽器的流程則是相反的。

HTTP數(shù)據(jù)傳輸過程

TCP的三次握手

使用TCP協(xié)議進(jìn)行通信的雙方必須先建立連接，然后才能開始傳輸數(shù)據(jù)。為了確保連接雙方的可靠性，在雙方建立連接時(shí)，TCP協(xié)議會(huì)采用三次握手策略。

第一次握手：客戶端發(fā)送帶有SYN標(biāo)志的連接請(qǐng)求報(bào)文段，然后進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài)，等待服務(wù)端的確認(rèn)。

第二次握手：服務(wù)端接受到客戶端的SYN報(bào)文段后，需要發(fā)送ACK信息對(duì)這個(gè)SYN報(bào)文段進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)還要發(fā)送自己的SYN請(qǐng)求信息。服務(wù)端會(huì)將上述的信息放到一個(gè)報(bào)文段(SYN+ACK報(bào)文段)中，一并發(fā)送給客戶端，此時(shí)服務(wù)端將會(huì)進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài)。

第三次握手：客戶端接收到服務(wù)端的SYN+ACK報(bào)文段后，會(huì)向服務(wù)端發(fā)送ACK確認(rèn)報(bào)文段，這個(gè)報(bào)文段發(fā)送完畢后，客戶端和服務(wù)端都進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)，完成TCP三次握手。

客戶端與服務(wù)端之間的三次握手

講到這里，通常會(huì)有疑問：為什么TCP協(xié)議要進(jìn)行三次握手而不是兩次呢?

這是因?yàn)橐�建立可靠的通信，首先客戶端和服�?wù)端都得確保對(duì)方具有完整的收發(fā)能力。第一次握手客戶端發(fā)送請(qǐng)求報(bào)文給服務(wù)端，服務(wù)端可以確認(rèn)客戶端的發(fā)送能力是正常的以及服務(wù)端的接收能力是正常的;第二次握手客戶端接收到服務(wù)端返回的報(bào)文信息，可以確認(rèn)服務(wù)端的收發(fā)能力是正常的，同時(shí)客戶端的收發(fā)能力是正常的;第三次握手客戶端再次向服務(wù)端發(fā)送確認(rèn)信息，此時(shí)服務(wù)端可以確認(rèn)客戶端的接收?qǐng)?bào)文的能力和服務(wù)端的發(fā)送能力是正常。最后能夠確認(rèn)雙方的收發(fā)能力是正常的，因此需要進(jìn)行三次握手，而兩次握手是不能彼此確認(rèn)雙方的收發(fā)能力是否正常。

DNS域名解析

在上面的知識(shí)點(diǎn)中，我們知道與HTTP有著密切聯(lián)系的TCP/IP協(xié)議，而DNS服務(wù)與HTTP協(xié)議也有著密不可分的關(guān)系。

比如說你要訪問百度www.baidu.com，可以使用主機(jī)名100.100.10.10或者域名www.baidu.com進(jìn)行訪問，但是相比于一串純數(shù)字的IP地址而言，使用域名更容易讓人記住和訪問。要知道在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中TCP/IP協(xié)議使用的就是IP地址進(jìn)行訪問，因此需要通過一種機(jī)制將域名轉(zhuǎn)換為IP地址。而 DNS服務(wù)正是用于解決這個(gè)問題的，可以提供域名到IP地址之間的解析服務(wù)，其實(shí)就像我們打電話時(shí)查閱通訊錄一樣。

DNS域名解析過程

如圖所示，當(dāng)我們?cè)跒g覽器輸入www.baidu.com時(shí)，具體細(xì)節(jié)如下：

① TCP/IP協(xié)議會(huì)先去訪問本地域名解析器，當(dāng)搜索到對(duì)應(yīng)的IP地址則直接返回到客戶端，客戶端則直接向服務(wù)端發(fā)起HTTP請(qǐng)求;而當(dāng)沒有搜索到www.baidu.com對(duì)應(yīng)的IP地址時(shí)，則向上溯源，查找上一級(jí)域名解析器

② TCP/IP協(xié)議訪問根域名服務(wù)器搜索對(duì)應(yīng)的IP地址，若同樣的搜索通過則沿原路返回到客戶端;若沒有搜索到則繼續(xù)溯源搜尋

③ TCP/IP協(xié)議一直溯源搜尋直至頂級(jí)域名服務(wù)器，搜尋沿原路返回，否則則告知客戶端沒有此域名

HTTP事務(wù)處理過程

當(dāng)客戶端訪問WEB站點(diǎn)時(shí)，首先會(huì)用過DNS服務(wù)查詢到域名對(duì)應(yīng)的IP地址，返回到客戶端生成HTTP請(qǐng)求，通過TCP/IP協(xié)議發(fā)送給WEB服務(wù)器。WEB服務(wù)器接收到請(qǐng)求后，會(huì)根據(jù)請(qǐng)求生成相應(yīng)內(nèi)容，并通過TCP/IP協(xié)議返回到客戶端。

HTTP事務(wù)處理過程

參考資料

《超詳細(xì) DNS 協(xié)議解析》

《圖解HTTP》

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》

慕課網(wǎng)《編程必備基礎(chǔ)-大話HTTP協(xié)議》