图解HTTP第一章

第一章 了解Web以及网络基础

1.1 使用HTTP协议访问Web

1.2 HTTP的诞生

1.3 网络基础TCP/IP

1.4 与HTTP关系密切的协议：IP、TCP和DNS

1.5 负责域名解析的DNS服务

1.6 各种协议与HTTP协议的关系

1.7 URI和URL

 

1.1 使用HTTP协议访问Web

根据Web浏览器地址栏中指定的URL，Web浏览器从服务器端获取文件资源等信息，从而显示出Web页面。

像这种通过发送请求获取服务器资源的Web浏览器等，都可以称为客户端。

 

Web使用HTTP协议（超文本传输协议）作为规范，完成从客户端到服务器等一系列运作流程。协议是指规则的约定，可以说，Web是建立在HTTP协议上通信的。

1.3 网络基础TCP/IP

通常使用的网络包括互联网，都是在TCP/IP协议族的基础上运作的，而HTTP属于它内部的一个子集。

1.3.1 TCP/IP协议族

计算机与网络设备要相互通信，就必须基于相同的方法。不同的硬件、操作系统之间的通信，所有的一切都需要一种规则，这种规则称为协议。

1.3.2 TCP/IP的分层管理

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。

层次化之后，设计变得相对简单。

应用层

应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。

FTP（文件传输协议）和DNS（域名系统）服务就是其中两类。

HTTP协议也属于该层。

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（传输控制协议）和UDP（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）

用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、NIC（网络适配器，即网卡），即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。

1.3.3 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进行通信。发送端从应用层往下走，接收端则从应用层往上走。

以HTTP为例子，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，接收端在层与层之间传输数据时，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。

1.4 与HTTP关系密切的协议：IP、TCP和DNS

1.4.1 负责传输的IP协议

按层次分，IP网际协议属于网络层，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，重要性可见一斑。

IP协议的作用是把各种数据包传送给对方。而要确保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地址基本上不会更改。

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。

使用ARP协议凭借MAC地址进行通信。

IP间的通信依赖MAC地址。在网络上，通信的双方在同一局域网（LAN）内的情况是很少的，通常是通过多台计算机和网络设备中转才能连接到对方。而在进行中转时，会利用下一站中转设别的MAC地址来搜索下一个中转目标。这时，会采用ARP协议。ARP协议是一种用以解析地址的协议，根据通信方的IP地址就可以反查出对应的MAC地址。

在到达通信目标前的中转过程中，那些计算机和路由器等网络设备只能获悉很粗略的传输路线。

这种机制称为路由选择，有点像快递公司的送货过程。

1.4.2 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。

所谓的字节流服务指的是，为了方便传输，将大块数据分割成以报文段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。TCP协议为了更容易传输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策略。用TCP协议把数据包送出去后，TCP不会对传送后的情况置之不理，它一定会向对方确认是否成功送达。

握手过程中使用了TCP的标志--SYN和ACK。

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。

 

 

1.5 负责域名解析的DNS服务

DNS服务是和HTTP协议一样的位于应用层的协议。它提供域名到IP地址之间的解析服务。

计算机疾=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。因为与IP地址的一组纯数字相比，用字母配合数字的表示形式来指定主机名更符合人类的记忆习惯。

但要让计算机去理解名称，相对而言就变的困难了，因为计算机更擅长处理一长串数字。

为了解决上述问题，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。

1.6 各种协议与HTTP协议的关系

1.7 URI和URL

与URL（统一资源标识符）相比，我们更熟悉URL（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http://hackr.jp/就是URL。

1.7.1 统一资源标识符

URI 是 Uniform Resource Identifier 的缩写。RFC2396 分别对这 3 个单词进行了如下定义。

Uniform

规定统一的格式可方便处理多种不同类型的资源，而不用根据上下文环境来识别资源指定的访问方式。另外，加入新增的协议方案(如 http: 或 ftp:)也更容易。

Resource

资源的定义是“可标识的任何东西”。除了文档文件、图像或服务(例如当天的天气预报)等能够区别于其他类型的，全都可作为资源。另外，资源不仅可以是单一的，也可以是多数的集合体。

Identifier

表示可标识的对象。也称为标识符。

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

采用HTTP协议时，协议方案就是http，除此之外，还有ftp、file等。

 

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。

1.7.2 URI格式

表示指定的 URI，要使用涵盖全部必要信息的绝对 URI、绝对 URL 以及相对 URL。相对 URL，是指从浏览器中基本 URI 处指定的 URL，形如 /image/logo.gif。

绝对URI