01.网络基础TCP/IP

为了理解HTTP，我们有必要事先了解一下TCP/IP协议族

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

1.TCP/IP协议族

计算机与网络设备要相互通信，双方就必须基于相同的方法。比如，如何探测到通信目标、由哪一方先发起通信、使用哪种语言进行通信、怎样结束通信等规则都需要事先确定。

不同的硬件、操作系统之间的通信，所有的这一切需要一种规则。我们把这种规则称为协议——protocol

 

 

 图：TCP/IP是互联网相关的各类协议族的总称

• 协议中存在各式各样的内容:
  • 从电缆的规格到IP地址的选定方法
  • 寻找异地用户的方法
  • 双方建立通信的顺序，以及Web页面显示需要处理的步骤等等
• 像这样把互联网相关联的协议集合起来总称为TCP/IP
• 其他说法：TCP/IP是在IP协议的通信过程中，使用到的协议族的统称

2.TCP/IP的分层管理

TCP/IP协议族按层次分为以下4层：

• 应用层
• 传输层
• 网络层
• 数据链路层

 把TCP/IP层次化的好处：

• 如：
  • 如果互联网只由一个协议统筹，某个地方需要改变设计时，就必须把部分整体替换掉。而分层之后只需把变动的层替换掉即可。把各层之间的接口部分规划好以后，每个层次内部的设计就饿能够自由改动了
  • 层次化之后，设计也变得相对简单了。处于应用层上的应用可以只考虑分派给自己的任务，而不需要弄清对方在地球上哪个地方、对方的传输线路是怎样的、是否能够确保送达

1.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。如FTP,DNS服务就是其中两类。HTTP服务也处于该层

2.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

在传输层中有两个性质不同的协议：

• TCP（传输控制协议）
• UDP（用户数据报协议）

3.网络层

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到达对方的计算机，并把数据包传送到对方

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，网络层所起到的作用就是在众多的选项内选择一条传输路线

4.链路层（数据链路层、网络接口层）

用来处理链接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、网络适配器、及光纤等物理可见部分。硬件上的范畴均在链路层的作用范围之内

 

3.TCP/IP通信传输流

 

利用TCP/IP协议族进行网络通信时，会通过分层顺序与对方通信：

• 发送端从应用层往下走
• 接收端则往应用层上走

 

 

 例：HTTP举例

• 首先，作为发送端的客户端在应用层（HTTP协议），发出一个想看某个Web页面的HTTP请求
• 接着，为了传输方便，在传输层（TCP协议）把从应用层处接收到的数据（HTTP请求报文）进行分割，并在各个报文上打上标记序号及端口号后转发给网络层
• 在网络层（IP协议），增加作为通信目的地的MAC地址后转发给链路层。这样一来，发往网络的通信请求就准备齐全了
• 接收端的服务器在链路层接收到数据，按序往上层发送，一直到应用层。当传输到应用层，才能算真正接受到由客户端发送过来的HTTP请求
• 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