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了解Web及网络基础
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背景

Web 使用一种名为 HTTP(HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议 )的协议作为规范,完成从客户端到服务器端等一系列运作流程。而协议是指规则的约定。可以说,Web 是建立在 HTTP 协议上通信的。

当年 HTTP 协议的出现主要是为了解决文本传输的难题。由于协议本身非常简单,于是在此基础上设想了很多应用方法并投入了实际使用。现在 HTTP 协议已经超出了 Web 这个框架的局限,被运用到了各种场景里。

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 协议族

TCP/IP 是互联网相关的各类协议族的总称

TCP/IP 协议族按层次分别分为以下 4 层:应用层、传输层、网络层和数据链路层。

  • 应用层

应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。HTTP 协议也处于该层。

  • 传输层

提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。

  • 网络层(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。

  • 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。

分析:这种把数据信息包装起来的做法称为封装(encapsulate)

- 负责传输的 IP 协议

按层次分,IP(Internet Protocol)网际协议位于网络层。
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

按层次分,TCP 位于传输层,提供可靠的字节流服务。TCP 协议能够确认数据最终是否送达到对方。

  • 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。
  • 可靠的传输服务是指,能够把数据准确可靠地传给对方。

三次握手

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。

握手过程中使用了 TCP 的标志(flag) —— SYN(synchronize) 和  ACK(acknowledgement)。

  • 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 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。

计算机既可以被赋予 IP 地址,也可以被赋予主机名和域名。

用户通常使用主机名或域名来访问对方的计算机,而不是直接通过 IP地址访问。

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。

各种协议与 HTTP 协议的关系

URI与URL

- URI( Uniform Resource Identifier)统一资源标识符

URI 就是由某个协议方案表示的资源的定位标识符。这个协议方案是指访问资源所使用的协议类型名称。

举例:

  • 采用 HTTP 协议时,协议方案就是 http。
  • 还有 ftp、mailto、telnet、file 等,标准的 URI 协议方案有 30 种左右

URI 用字符串标识某一互联网资源,而 URL 表示资源的地点(互联网上所处的位置)。可见 URL 是 URI 的子集。

举例:

  • 协议方案名

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)【可选】

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)。

  • 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【可选】

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【可选】

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。

  • 片段标识符【可选】

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)。

背景

Web 使用一种名为 HTTP(HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议 )的协议作为规范,完成从客户端到服务器端等一系列运作流程。而协议是指规则的约定。可以说,Web 是建立在 HTTP 协议上通信的。

当年 HTTP 协议的出现主要是为了解决文本传输的难题。由于协议本身非常简单,于是在此基础上设想了很多应用方法并投入了实际使用。现在 HTTP 协议已经超出了 Web 这个框架的局限,被运用到了各种场景里。

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 协议族

TCP/IP 是互联网相关的各类协议族的总称

TCP/IP 协议族按层次分别分为以下 4 层:应用层、传输层、网络层和数据链路层。

  • 应用层

应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。HTTP 协议也处于该层。

  • 传输层

提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。

  • 网络层(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。

  • 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。

分析:这种把数据信息包装起来的做法称为封装(encapsulate)

- 负责传输的 IP 协议

按层次分,IP(Internet Protocol)网际协议位于网络层。
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

按层次分,TCP 位于传输层,提供可靠的字节流服务。TCP 协议能够确认数据最终是否送达到对方。

  • 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。
  • 可靠的传输服务是指,能够把数据准确可靠地传给对方。

三次握手

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。

握手过程中使用了 TCP 的标志(flag) —— SYN(synchronize) 和  ACK(acknowledgement)。

  • 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 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。

计算机既可以被赋予 IP 地址,也可以被赋予主机名和域名。

用户通常使用主机名或域名来访问对方的计算机,而不是直接通过 IP地址访问。

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。

各种协议与 HTTP 协议的关系

URI与URL

- URI( Uniform Resource Identifier)统一资源标识符

URI 就是由某个协议方案表示的资源的定位标识符。这个协议方案是指访问资源所使用的协议类型名称。

举例:

  • 采用 HTTP 协议时,协议方案就是 http。
  • 还有 ftp、mailto、telnet、file 等,标准的 URI 协议方案有 30 种左右

URI 用字符串标识某一互联网资源,而 URL 表示资源的地点(互联网上所处的位置)。可见 URL 是 URI 的子集。

举例:

  • 协议方案名

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)【可选】

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)。

  • 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【可选】

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【可选】

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。

  • 片段标识符【可选】

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)。

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