网络数据模型(图解)

 

基本概念

  • 客户端(Client):移动应用(iOS、android等应用)
  • 服务器(Server):为客户端提供服务、提供数据、提供资源的机器
  • 请求(Request):客户端向服务器索取数据的一种行为
  • 响应(Response):服务器对客户端的请求做出的反应,一般指返回数据给客户端

服务器

按照软件开发阶段来分,服务器可以大致分为2种

  • 远程服务器
    • 别名:外网服务器、正式服务器
    • 使用阶段:应用上线后使用的服务器
    • 使用人群:供全体用户使用
    • 速度:取决于服务器的性能、用户的网速
  • 本地服务器
    • 别名:内网服务器、测试服务器
    • 使用阶段:应用处于开发、测试阶段使用的服务器
    • 使用人群:仅供公司内部的开发人员、测试人员使用
    • 速度:由于是局域网,所以速度飞快,有助于提高开发测试效率

 

网络模型

网络参考模型

           

 

 

HTTP 协议

  • HTTP 的全称是 Hypertext Transfer Protocol,超文本传输协议
  • 规定客户端和服务器之间的数据传输格式
  • 让客户端和服务器能有效地进行数据沟通

HTTP 协议是网络编程使用最为广泛的协议

HTTP协议特点

  • 简单快速

                        因为HTTP协议简单,所以 HTTP 服务器的程序规模小,通信速度快

  • 灵活

                        HTTP 允许传输任意类型的数据

  • HTTP 0.9 和 1.0 使用非持续连接

                        限制每次连接只处理一个请求,服务器对客户端的请求做出响应后,立刻断开连接,这种方式可以节省传输时间

  • HTTP 1.1 使用持续连接

                        不必为每个web对象创建一个新的连接,一个连接可以传送多个对象

HTTP通信过程

请求

1  HTTP协议规定:一个完整的由客户端发给服务器的 HTTP 请求 需要包含以下内容:

◦          请求行:指定 请求方法、请求资源路径 以及 HTTP协议版本# / 表示访问根目录

◦          GET / HTTP/1.1

◦                      

◦                     请求头:对客户端的环境描述、客户端请求的主机地址等信息

                     请求头中至少包含以下信息# 客户端要访问的服务器主机地址

                     Host: m.baidu.com

                                           

                     请求头中还可以包含以下信息# 客户端的类型,客户端的软件环境

                     User-Agent: iPhone AppleWebKit

                     # 客户端所能接收的数据类型

                     Accept: text/html, */*

                     # 客户端的语言环境

                     Accept-Language: zh-cn

                     # 客户端支持的数据压缩格式

                     Accept-Encoding: gzip

                     # 访问结束后,是否断开连接

                     Connection: Close

                                           

◦                     请求体(可选):客户端发给服务器的具体数据,例如要上传的文件数据

2  请求格式

◦                     每一项请求信息末尾使用 \r\n

◦                     最后一个请求项末尾使用 \r\n\r\n 表示请求结束

响应

  • HTTP协议规定:一个完整的 HTTP 响应包含以下内容:

            状态行:包含了HTTP协议版本、状态码、状态英文名称# 请求成功

            HTTP/1.1 200 OK

            # 内容无变化

            HTTP/1.1 304 Not Modified

                         

            响应头:包含了对服务器的描述、对返回数据的描述# 服务器的类型

            Server: Apache/2.4.10 (Unix) PHP/5.5.20

            # 返回数据的类型

            Content-Type: text/html

            # 返回数据的长度

            Content-Length: 660

            # 响应时间

            Date: Thu, 04 Jun 2015 19:31:50 GMT

            # ETag(HASH值,用于检测本地资源和服务器资源是否一致)

            ETag: "294-4e1862f57e7c0"

                         

实体内容:服务器返回给客户端的具体二进制数据

TCP 协议中的三次握手和四次回收图解(转) 

建立TCP需要三次握手才能建立,而断开连接则需要四次握手。整个过程如下图所示:

先来看看如何建立连接的。

首先Client端发送连接请求报文,Server段接受连接后回复ACK报文,并为这次连接分配资源。Client端接收到ACK报文后也向Server段发生ACK报文,并分配资源,这样TCP连接就建立了。

那如何断开连接呢?简单的过程如下:

【注意】中断连接端可以是Client端,也可以是Server端。

假设Client端发起中断连接请求,也就是发送FIN报文。Server端接到FIN报文后,意思是说"我Client端没有数据要发给你了",但是如果你还有数据没有发送完成,则不必急着关闭Socket,可以继续发送数据。所以你先发送ACK,"告诉Client端,你的请求我收到了,但是我还没准备好,请继续你等我的消息"。这个时候Client端就进入FIN_WAIT状态,继续等待Server端的FIN报文。当Server端确定数据已发送完成,则向Client端发送FIN报文,"告诉Client端,好了,我这边数据发完了,准备好关闭连接了"。Client端收到FIN报文后,"就知道可以关闭连接了,但是他还是不相信网络,怕Server端不知道要关闭,所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态,如果Server端没有收到ACK则可以重传。“,Server端收到ACK后,"就知道可以断开连接了"。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复,则证明Server端已正常关闭,那好,我Client端也可以关闭连接了。Ok,TCP连接就这样关闭了!

整个过程Client端所经历的状态如下:

而Server端所经历的过程如下:

【注意】 在TIME_WAIT状态中,如果TCP client端最后一次发送的ACK丢失了,它将重新发送。TIME_WAIT状态中所需要的时间是依赖于实现方法的。典型的值为30秒、1分钟和2分钟。等待之后连接正式关闭,并且所有的资源(包括端口号)都被释放。

【问题1】为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次握手?
答:因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后,可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的,SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时,当Server端收到FIN报文时,很可能并不会立即关闭SOCKET,所以只能先回复一个ACK报文,告诉Client端,"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了,我才能发送FIN报文,因此不能一起发送。故需要四步握手。

【问题2】为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态?

答:虽然按道理,四个报文都发送完毕,我们可以直接进入CLOSE状态了,但是我们必须假象网络是不可靠的,有可以最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。

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posted @ 2016-01-01 20:47  FakeCoder  阅读(893)  评论(0编辑  收藏  举报