计算机网络体系结构及协议

计算机体系结构

 

 TCP/IP应用层：包括HTTP、DNS、FTP等协议；传输层包括TCP和UDP协议；网络层包括IP、ARP等协议；网络接口层包括数据链路层和物理层

OSI各层的协议：

 DNS域名解析协议（域名映射为IP地址）

1.浏览器从接收到的url中抽取出域名地址，将域名传给DNS应用的客户端

2.检查浏览器缓存、本地hosts文件是否有这个网址的映射，如果有，就调用这个IP地址映射

3.如果没有，则查找本地DNS解析器缓存是否有这个网址的映射，如果有，返回映射

4.如果没有，则向DNS服务器提出查询请求，服务器接收到查询时，查询本地配置区域资源和缓存，如果查到就返回

5.如果都没有查找，就继续向上一级DNS服务器请求，最终将结果返回给本地DNS服务器，本地DNS服务器在返回给客户端，并把这个映射存到服务器的缓存中。

 

ARP协议（地址解析协议）

Address Resolution Protocol，即地址解析协议， 用于实现从 IP 地址到 MAC 地址的映射，即询问目标IP对应的MAC地址 

1.查主机缓存里（的ARP列表里）有没有记录这个IP和MAC地址的对应

2.有就直接发送，没有就向本网段所有主机发送广播，发送自己的IP地址和MAC地址，询问谁是这个IP地址，这个地址的MAC地址是什么

3.网络中的其他主机收到之后对照被询问的地址和自己能不能对上，是的话就从数据包中提取源主机的IP和mac地址写入自己的ARP列表，并将自己的MAC地址写入响应包，回复源主机

4.源主机收到ARP响应包之后，就可以用这些信息发送数据 

为什么要用ARP协议：OSI把网络分成7层，每层之间不直接交流，只有特定接口有交流。IP在第三层网络层，MAC地址工作在第二层数据链路层。协议发包时需要封装IP地址和MAC地址，但只知道IP，又不能跨层直接找，所以得用ARP协议的服务帮助获取目的节点的MAC地址

 

HTTP协议——超文本传输协议

HTTP协议定义Web客户端如何从Web服务器请求Web页面，以及服务器如何把Web页面传送给客户端。HTTP协议采用了请求/响应模型。客户端向服务器发送一个请求报文，请求报文包含请求的方法、URL、协议版本、请求头部和请求数据。服务器以一个状态行作为响应，响应的内容包括协议的版本、成功或者错误代码、服务器信息、响应头部和响应数据。

HTTP协议是建在TCP/IP之上应用层协议，来传送数据（HTML文件、图片文件和查询结果等）。HTTP协议工作于客户端-服务端架构上，浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。Web服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。

HTTP使用URL来传输数据和建立连接，URL,全称是UniformResourceLocator, 中文叫统一资源定位符,是互联网上用来标识某一处资源的地址。

以下是 HTTP 请求/响应的步骤：

1、客户端连接到Web服务器

一个HTTP客户端，通常是浏览器，与Web服务器的HTTP端口（默认为80）建立一个TCP套接字连接。例如，http://www.oakcms.cn。

2、发送HTTP请求

通过TCP套接字，客户端向Web服务器发送一个文本的请求报文，一个请求报文由请求行、请求头部、空行和请求数据4部分组成。

3、服务器接受请求并返回HTTP响应

Web服务器解析请求，定位请求资源。服务器将资源复本写到TCP套接字，由客户端读取。一个响应由状态行、响应头部、空行和响应数据4部分组成。

4、释放连接TCP连接

若connection 模式为close，则服务器主动关闭TCP连接，客户端被动关闭连接，释放TCP连接;若connection 模式为keepalive，则该连接会保持一段时间，在该时间内可以继续接收请求;

5、客户端浏览器解析HTML内容

客户端浏览器首先解析状态行，查看表明请求是否成功的状态代码。然后解析每一个响应头，响应头告知以下为若干字节的HTML文档和文档的字符集。客户端浏览器读取响应数据HTML，根据HTML的语法对其进行格式化，并在浏览器窗口中显示。

例如：在浏览器地址栏键入URL，按下回车之后会经历以下流程：

1、浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址;

2、解析出 IP 地址后，根据该 IP 地址和默认端口 80，和服务器建立TCP连接;

3、浏览器发出读取文件(URL 中域名后面部分对应的文件)的HTTP 请求，该请求报文作为 TCP 三次握手的第三个报文的数据发送给服务器;

4、服务器对浏览器请求作出响应，并把对应的 html 文本发送给浏览器;

5、释放 TCP连接;

6、浏览器将该 html 文本并显示内容; 　

HTTP之状态码

状态代码有三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，共分五种类别:

1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理

2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接受

3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作

4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现

5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求

常见状态码：

200 OK                        //客户端请求成功
400 Bad Request               //客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
401 Unauthorized              //请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用 
403 Forbidden                 //服务器收到请求，但是拒绝提供服务
404 Not Found                 //请求资源不存在，eg：输入了错误的URL
500 Internal Server Error     //服务器发生不可预期的错误
503 Server Unavailable        //服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常

GET和POST区别：

1. GET提交的数据会放在URL之后，以?分割URL和传输数据，参数之间以&相连，如EditPosts.aspx?name=test1&id=123456. POST方法是把提交的数据放在HTTP包的Body中.

2. GET提交的数据大小有限制（因为浏览器对URL的长度有限制），而POST方法提交的数据没有限制.

3. GET方式需要使用Request.QueryString来取得变量的值，而POST方式通过Request.Form来获取变量的值。

4. GET方式提交数据，会带来安全问题，比如一个登录页面，通过GET方式提交数据时，用户名和密码将出现在URL上，如果页面可以被缓存或者其他人可以访问这台机器，就可以从历史记录获得该用户的账号和密码.

5. GET重点从服务器获取资源，POST重点向服务器发送数据，get传输数据量小，post传输大量数据，所以上传文件时只能用post方式。