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HTTP精简教程一:Web网络基础

KevinYan / 3559人阅读

摘要:网络基础通常使用的网络包括互联网是在协议族的基础上运作的。协议族中的指的就是网际协议,协议名称中占据了一半位置,其重要性可见一斑。确保可靠性的协议位于传输层,提供可靠的字节流服务。

使用 HTTP 协议访问 Web

Web浏览器根据地址栏中制定的 URL 从 Web 服务器获取文件资源(resource)等信息,从而显示出Web页面。

超文本传输协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的WWW文件都必须遵守这个标准。设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。

网络基础 TCP/IP

通常使用的网络(包括互联网)是在TCP/IP协议族的基础上运作的。而HTTP属于它内部的一个子集。

TCP/IP

计算机与网络设备要互相通信,双方就必须基于相同的方法。不同的硬件、操作系统之间的通信,都需要一种规则。而我们把这种规则称为协议(protocol)。

TCP/IP协议族包括:TCP、IP、ICMP、FDDI、HTTP、FTP、UDP、SNMP等。

TCP/IP分层管理

TCP/IP协议族按层次分为应用层、传输层、网络层和数据链路层。

TCP/IP层次化的好处在于:层次化后,设计变得相对简单,处于某一层次上的应用可以只考虑分派给自己的任务,不需要管其他层次的应用方式。

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(FileTransfer Protocol,文件传输协议)和DNS(Domain Name System,域名系统)。

HTTP协议处于应用层。

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中选择一条传输路线。

链路层(又名数据链路层,网络接口层)

用来处理网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、NI(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。

TCP/IP通信传输流

发送端在层与层之间传输数据时,每经过一层时必定会被打上一个该层所属的首部信息。反之,接收端在层与层传输数据时,每经过一层时会把对应的首部消去。这种把数据信息包装起来的做法称为封装(encapsulate)。

与HTTP关系密切的三种协议:IP、TCP和DNS 负责传输的IP协议

IP(Internet Protocol)网际协议位于网络层。InternetProtocol 这个名称可能听起来有点夸张,但事实正是如此,因为几乎所有使用网络的系统都会用到 IP 协议。TCP/IP 协议族中的 IP 指的就是网际协议,协议名称中占据了一半位置,其重要性可见一斑。可能有人会把“IP”和“IP 地址”搞混,“IP”其实是一种协议的名称。

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)。

IP 地址指明了节点被分配到的地址,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,但 MAC地址基本上不会更改。

确保可靠性的TCP协议

TCP 位于传输层,提供可靠的字节流服务。

所谓的字节流服务(Byte Stream Service)是指,为了方便传输,将大块数据分割成以报文段(segment)为单位的数据包进行管理。而可靠的传输服务是指,能够把数据准确可靠地传给对方。一言以蔽之,TCP 协议为了更容易传送大数据才把数据分割,而且 TCP 协议能够确认数据最终是否送达到对方。

为了准确无误地将数据送达目标处,TCP 协议采用了三次握手
(three-way handshaking)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。

负责域名解析的DNS

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。

域名方便人们的记忆,IP地址方便计算机处理,为了实现域名和IP地址之间的转化,DNS 服务应运而生。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。

四个协议之间的关系

URI和URL

与 URI(Uniform Resource Identifier,统一资源标识符)相比,我们更熟悉 URL(UniformResource Locator,统一资源定位符)。URL正是使用 Web 浏览器等访问 Web 页面时需要输入的网页地址。比如,下图的 http://hackr.jp/就是 URL。

URI的格式

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,最后附一个冒号(:)。也可使用 data: 或 javascript: 这类指定数据或脚本程序的方案名。

登录信息(认证)

指定用户名和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)。此项是可选项。

服务器地址

使用绝对 URI 必须指定待访问的服务器地址。地址可以是类似
hackr.jp 这种 DNS 可解析的名称,或是 192.168.1.1 这类 IPv4 地址
名,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

服务器端口号

指定服务器连接的网络端口号。此项也是可选项,若用户省略则自动使用默认端口号。

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。这与 UNIX 系统的文件目录结构相似。

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。此项可选。

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(文档内的某个位置)。但在 RFC 中并没有明确规定其使用方法。该项也为可选项。

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