TCP三次握手和四次挥手、HTTP协议

TCP三次握手和四次挥手

首先我们知道HTTP协议通常承载于TCP协议之上，HTTPS承载于TLS或SSL协议层之上

通过上面这张图我们能够知道。
     在Http工作之前，Web浏览器通过网络和Web服务器建立链连接，该连接是通过Tcp来完成的，该协议和Ip共同组成了Internet，即著名的Tcp/Ip协议族，Http是比Tcp更高的应用层协议，一般Tcp接口的端口好是80。
     TCP 被称为“面向连接”的传输层协议。关于它的具体细节，就不展开了。你只需知道：传输层主要有两个协议，分别是 TCP 和 UDP。TCP 比 UDP 更可靠。你可以把 TCP 协议想象成某个水管，发送端这头进水，接收端那头就出水。并且 TCP 协议能够确保，先发送的数据先到达（与之相反，UDP 不保证这点）

一、TCP简介                                

TCP(Transmission Control Protocol)　传输控制协议
TCP是主机对主机层的传输控制协议，提供可靠的连接服务，采用三次握手确认建立一个连接:
位码即tcp标志位,有6种标示:SYN(建立联机)  ACK(确认)   PSH(传送)   FIN(结束)   RST(重置)    URG(紧急)   Sequence number(顺序号码)   Acknowledge number(确认号码)

二、TCP三次握手                         

第一次握手：客户端发送了一个带有SYN(建立连接)的Tcp报文到服务器，这个三次握手中的开始。表示客户端想要和服务端建立连接。  

第二次握手：服务端接收到客户端的请求，返回客户端报文，这个报文带有SYN(建立连接)和ACK(确认)标志，询问客户端是否准备好。 

第三次握手：.客户端再次响应服务端一个ACK(确认)，表示我已经准备好。

思考：为什么要三次握手呢，有人说两次握手就好了？
举一个例子：已失效的连接请求报文段， 
client发送了第一个连接的请求报文，但是由于网络不好，这个请求没有立即到达服务端，而是在某个网络节点中滞留了，直到某个时间才到达server，本来这已经是一个失效的报文，但是server端接收到这个请求报文后，还是会想client发出确认的报文，表示同意连接。假如不采用三次握手，那么只要server发出确认，新的建立就连接了，但其实这个请求是失效的请求，client是不会理睬server的确认信息，也不会向服务端发送确认的请求，但是server认为新的连接已经建立起来了，并一直等待client发来数据，这样，server的很多资源就没白白浪费掉了，采用三次握手就是为了防止这种情况的发生，server会因为收不到确认的报文，就知道client并没有建立连接。这就是三次握手的作用。

三、TCP的四次挥手                   

第一次挥手：TCP发送一个FIN(结束)，用来关闭客户到服务端的连接。

第二次挥手：服务端收到这个FIN，他发回一个ACK(确认)，确认收到序号为收到序号+1，和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。

第三次挥手：服务端发送一个FIN(结束)到客户端，服务端关闭客户端的连接。

第四次挥手：客户端发送ACK(确认)报文确认，并将确认的序号+1，这样关闭完成。

思考：那么为什么是4次挥手呢？ 
　　可能有人会有疑问，tcp我握手的时候为何ACK(确认)和SYN(建立连接)是一起发送。挥手的时候为什么是分开的时候发送呢.
　　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。

四、TCP和UDP的区别      

我这里简单列举几个，因为我还没有研究UDP这个协议。

1.基于连接与无连接；(UDP是非连接)

2.对系统资源的要求（TCP较多，UDP少

3.UDP程序结构较简单

4.流模式与数据报模式 ；(TCP是流模式）

5.TCP保证数据正确性，UDP可能丢包，TCP保证数据顺序，UDP不保证

TCP 协议11种状态

三次握手之状态

四次握手之状态

TIME_WAIT存在的意义

• syn滑动窗口概念。发送好多syn，但是其中有的延迟，如果没有time wite，直接关闭，再去连接有可能延迟的syn返回状态，那么就知道是谁了
• 客户端没有发送ack确认就关闭连接，那么服务器状态一直保持LAST_ACK状态

 

一.HTTP简介                          

1.HTTP协议，即超文本传输协议(Hypertext transfer protocol)。是一种详细规定了浏览器和万维网(WWW = World Wide Web)服务器之间互相通信的规则，通过因特网传送万维网文档的数据传送协议。

2.HTTP协议作为TCP/IP模型中应用层的协议也不例外。HTTP协议通常承载于TCP协议之上，有时也承载于TLS或SSL协议层之上，这个时候，就成了我们常说的HTTPS。如下图：

3.HTTP是一个应用层协议，由请求和响应构成，是一个标准的客户端服务器模型。HTTP是一个无状态的协议。

4.HTTP默认的端口号为80，HTTPS的端口号为443。

5.浏览网页是HTTP的主要应用，但是这并不代表HTTP就只能应用于网页的浏览。HTTP是一种协议，只要通信的双方都遵守这个协议，HTTP就能有用武之地。比如咱们常用的QQ，迅雷这些软件，都会使用HTTP协议(还包括其他的协议)。

二.HTTP特点                        

1、简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。

2、灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。

3、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，服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。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，采用这种方式可以节省传输时间。

4、无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

5、支持B/S及C/S模式。

三.HTTP工作流程                  

一次HTTP操作称为一个事务，其工作过程可分为四步：

1.首先客户机与服务器需要建立连接。只要单击某个超级链接，HTTP的工作开始。
2.建立连接后，客户机发送一个请求给服务器，请求方式的格式为：统一资源标识符（URL）、协议版本号，后边是MIME信息包括请求修饰符、客户机信息和可能的内容。
3.服务器接到请求后，给予相应的响应信息，其格式为一个状态行，包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码，后边是MIME信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容。
4.客户端接收服务器所返回的信息通过浏览器显示在用户的显示屏上，然后客户机与服务器断开连接。
  如果在以上过程中的某一步出现错误，那么产生错误的信息将返回到客户端，有显示屏输出。对于用户来说，这些过程是由HTTP自己完成的，用户只要用鼠标点击，等待信息显示就可以了。

四.HTTP之请求消息Request 

客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式：

请求行、请求头部、空行和请求数据四个部分组成。

Get请求例子

第一部分：请求行，用来说明请求类型,要访问的资源以及所使用的HTTP版本.

GET说明请求类型为GET,[/562f25980001b1b106000338.jpg]为要访问的资源，该行的最后一部分说明使用的是HTTP1.1版本。

第二部分：请求头部，紧接着请求行（即第一行）之后的部分，用来说明服务器要使用的附加信息

从第二行起为请求头部，HOST将指出请求的目的地.User-Agent,服务器端和客户端脚本都能访问它,它是浏览器类型检测逻辑的重要基础.该信息由你的浏览器来定义,并且在每个请求中自动发送等等

第三部分：空行，请求头部后面的空行是必须的

即使第四部分的请求数据为空，也必须有空行。

第四部分：请求数据也叫主体，可以添加任意的其他数据。

这个例子的请求数据为空。

POST请求例子

 

第一部分：请求行，第一行明了是post请求，以及http1.1版本。
第二部分：请求头部，第二行至第六行。
第三部分：空行，第七行的空行。
第四部分：请求数据，第八行。

 五.HTTP之响应消息Response

一般情况下，服务器接收并处理客户端发过来的请求后会返回一个HTTP的响应消息。

HTTP响应也由四个部分组成，分别是：状态行、消息报头、空行和响应正文。

 

第一部分：状态行，由HTTP协议版本号， 状态码， 状态消息 三部分组成。

第一行为状态行，（HTTP/1.1）表明HTTP版本为1.1版本，状态码为200，状态消息为（ok）

第二部分：消息报头，用来说明客户端要使用的一些附加信息

第二行和第三行和第四行为消息报头，
Date:生成响应的日期和时间；Content-Type:指定了MIME类型的HTML(text/html),编码类型是ISO-8859-1

第三部分：空行，消息报头后面的空行是必须的

第四部分：响应正文，服务器返回给客户端的文本信息。

空行后面的html部分为响应正文。

6.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：

7.HTTP请求方法                  

根据HTTP标准，HTTP请求可以使用多种请求方法。
HTTP1.0定义了三种请求方法： GET, POST 和 HEAD方法。
HTTP1.1新增了五种请求方法：OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE 和 CONNECT 方法。

8.HTTP工作原理                    

　　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。

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。

9.GET和POST的区别      

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.  

一.为什么需要https协议                 

1.HTTP是明文传输的，也就意味着，介于发送端、接收端中间的任意节点都可以知道你们传输的内容是什么。这些节点可能是路由器、代理等。

　　举个最常见的例子，用户登陆。用户输入账号，密码，采用HTTP的话，只要在代理服务器上做点手脚就可以拿到你的密码了。

　　用户登陆 --> 代理服务器（做手脚）--> 实际授权服务器

2.在发送端对密码进行加密？没用的，虽然别人不知道你原始密码是多少，但能够拿到加密后的账号密码，照样能登陆。(这也是很多人觉得前端加密并没有啥软用)

二.HTTPS是如何保障安全的    

稍微了解网络基础的同学都知道，HTTP是应用层协议，位于HTTP协议之下是传输协议TCP。TCP负责传输，HTTP则定义了数据如何进行包装。

从上面图中我们可以看出：HTTPS相对于HTTP有哪些不同呢？其实就是在HTTP跟TCP中间加多了一层加密层TLS/SSL。

神马是TLS/SSL？

       通俗的讲，TLS、SSL其实是类似的东西，SSL中文叫做“安全套接层”，SSL是个加密套件，负责对HTTP的数据进行加密。TLS是SSL的升级版。现在提到HTTPS，加密套件基本指的是TLS。

传输加密的流程

      原先是应用层将数据直接给到TCP进行传输，现在改成应用层将数据给到TLS/SSL，将数据加密后，再给到TCP进行传输。

      就是这么回事。将数据加密后再传输，而不是任由数据在复杂而又充满危险的网络上明文裸奔，在很大程度上确保了数据的安全。这样的话，即使数据被中间节点截获，坏人也看不懂。

 

三.HTTPS是如何加密数据的   

一般来说，加密分为对称加密、非对称加密（也叫公开密钥加密）。

对称加密的意思就是，加密数据用的密钥，跟解密数据用的密钥是一样的。

　　对称内容加密强度非常高，一般破解不了。但存在一个很大的问题就是无法安全地生成和保管密钥。假如客户端软件和服务器之间每次会话都使用固定的，相同的密钥加密和解密，肯定存在很大的安全隐患。如果

　　有人从客户端端获取到了对称密钥，整个内容就不存在安全性了，而且管理海量的客户端密钥也是一件很复杂的事情。

非对称加密的意思就是，加密数据用的密钥（公钥），跟解密数据用的密钥（私钥）是不一样的。

　　什么叫做公钥呢？其实就是字面上的意思——公开的密钥，谁都可以查到。因此非对称加密也叫做公开密钥加密。

　　相对应的，私钥就是非公开的密钥，一般是由网站的管理员持有。

公钥、私钥两个有什么联系呢？

　　简单的说就是，通过公钥加密的数据，只能通过私钥解开。通过私钥加密的数据，只能通过公钥解开。

　　很多同学都知道用私钥能解开公钥加密的数据，但忽略了一点，私钥加密的数据，同样可以用公钥解密出来。而这点对于理解HTTPS的整套加密、授权体系非常关键。

　　非对称密钥交换很安全，但同时也是 HTTPS 性能和速度降低的“罪魁祸首”。

HTTP详细介绍请转至web服务基础

https://www.cnblogs.com/jokerbj/p/9210462.html