简单聊聊四层/七层模型到HTTP

本文内容借鉴这篇博客：https://blog.csdn.net/agzhchren/article/details/79173491

但是这篇博客也是该博主转载的，文章具体出处我没有找到，如果有人知道文章具体出处，请在评论区告诉我，我好标明出处。

话说国际标准化组织ISO搞了个《OSI七层网络模型》，但是因为实在太过复杂与繁琐，基本上没人执行它，但是又有一个五层模型和四层模型却比较常见，尤其是四层模型。

作为一个程序员，了解四层模型是十分有比较的，但是大学《计算机网络》这门课没有好好学，所以在这里重新记一下。

TCP/IP是一个协议簇，由许多协议组成。 而HTTP（超文本传输协议）属于TCP/IP协议簇。

七层、四层模型及其协议：

作为一个程序员，我们来说说TCP/IP四层概念模型：

应用层：

　　应用层决定了在向用户提供应用服务时通信的活动，TCP/IP协议簇中有各类通用的应用服务。如FTP（文件传输协议）、DNS（域名解析协议），

　　当然还有HTTP（超文本传输协议）。

传输层：

　　传输层相对于上层的应用层，提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输，传输层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)

网际层：

　　网际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单位。该层规定了根据怎样的传输路线来到达对方的计算机，并把数据包传送给对方。

　　与对方计算机通过多台计算机或网络设备进行传输时，网际层负责的就是在众多的选项内选择一条传输路线。网际层上的协议有：

　　IP（网际协议）、ARP（地址解析协议）、RARP（逆地址解析协议）等。

网络接口层：

　　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）、及光纤等物理可见部分。

 

那么TCP/IP具体如何来通信呢？

　　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，接收端则往应用层往上走。我们用HTTP举例来说明，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，才能算真正接收到由客户端发送过来的HTTP请求。

　　并且发送端在层与层之间传输时，每经过一层都会被打上该层所独有的头部信息，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（encapsulate）。

                                                         

 

　　IP（网际协议）：负责传输的协议。

　　　　IP协议的主要任务就是将各种数据包传给对方，但是想要确保把数据包传递给对方，需要满足一些条件，其中最重要的两个就是需要知晓目标机的IP地址与MAC地址。

　　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。

　　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，通常是经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备的MAC地址来搜索　　下一个中转目标。这时，会采用ARP协议（Address Resolution Protocol）。ARP 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。

　　

 

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（Byte Stream Service）是指，为了方便传输，将大块数据分割成以报文段（segment）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。一言以蔽之，TCP协议为了更容易传送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到对方。

　确保数据能到达目标。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（three-way handshaking）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（flag） ——SYN（synchronize） 和ACK（acknowledgement）。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。除了上述三次握手，TCP协议还有其他各种手段来保证通信的可靠性。

 

 

 

 负责域名解析的DNS服务：

　　DNS（Domain Name System）服务是和HTTP协议一样位于应用层的协议。它提供域名到IP地址之间的解析服务。计算机既可以被赋予IP地址，也可以被赋予主机名和域名。

　比如www.baidu.com。因为域名更加直观，所以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。但要让计算机去理解名称，相对而言就变得困难了。

　因为计算机更擅长处理一长串数字。为了解决上述的问题，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。

 

HTTP协议与其他TCP/IP协议是如何协作的： 

 

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