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。
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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