HTTP GET请求中所涉及到的网络协议

HTTP GET请求中所涉及到的网络协议

Puff （QQ：391741041）

 

Java的产生与发展与网络有着密切的关系。所以我们在学习java的同时，应该对网络体系结构和网络协议有一个大概的认识和了解。这样才能有助于我们做出更好的应用程序。

 

在对以下内容进行学习之前，要求你对TCP/IP协议栈有一个简单的了解。要知道网络分层的结构；层与层之间完成相对独立的功能；在上层产生的数据包，会传递给下层，并加上下层的数据包头（header）；上层从下层获取数据的过程相反。图1是TCP/IP的体系结构图，注意图中对TCP/IP协议栈的协议描述并不完全。之所以会称之为TCP/IP协议，是因为他们是这个协议栈中最为重要的两个协议。

以下根据马萨诸塞州大学计算机科学系Don Towsley在2004年秋季的网络课程录像中节选的一小段的内容加以翻译和整理。对我们用http（超文本传输协议）向一个web服务器发出一个GET请求时网络所做的工作、以及都使用了哪些协议加以描述。如果大家对这个课程有兴趣，可以在http://www-net.cs.umass.edu/cs653/下载，不过总的视频文件大小有1.88G，网速慢的就不要下载了：）。

 

1.       用户在web浏览器（如IE）地址栏输入URL（统一资源定位符），比如http://www-net.cs.umass.edu/cs653/。前面的http是协议类型，后面的www-net.cs.umass.edu指被访问的服务器的域名，没有加冒号和端口号表示访问的是默认的端口号80。

2.       由于所发出的数据要通过被访问主机的IP地址进行传输和路由，所以要先通过DNS（域名服务器）服务器将域名解析为IP地址（假设DNS和我们的主机在一个网段）：

a)         主机产生一个DNS请求；

                         i.              传递给传输层，通过UDP（User Datagram Protocol, 用户数据报协议）产生一个UDP 报文（Segment）；

                       ii.              传递给网络层产生一个IP报文（Packet），目的地址是DNS服务器的IP地址（这个地址可能是手工设置的，也可能是通过DHCP（动态主机配置协议）协议自动获得的）；

                      iii.              在数据链路层通过ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）协议得到DNS服务器的MAC（媒体访问控制子层）地址

                     iv.              把数据帧（frame）通过以太网传输给DNS服务器

                       v.              DNS服务器将收到的帧向上传给传输层，得到UDP报文。通过UDP报文中指定的端口号传给DNS应用程序。为了表述简单，我们假设要解析的域名在当前的DNS服务器中有相应的表项（如果不在当地，本地DNS服务器还要向上级的DNS服务器发出DNS查询请求，如此递归直到查到要解析的域名的IP地址）。

b)        DNS把通过DNS应答将得到的IP地址返回给请求的主机。（终于知道对方的IP地址了，呵呵）

3.       现在，浏览器得到对方的IP地址了。现在可以发出GET请求吗？不！

a)         首先要和对方服务器建立一个TCP（传输控制协议，TCP和UDP同属传输层，但是TCP协议时个可靠的面向连接的协议，要比UDP复杂的多。TCP更适合要求可靠传输的应用）连接。建立连接通过三次握手方法。

b)        这里和以下发送的TCP报文同样要传给下一层：网络层。在Internet中也就是我们说的IP层。同样的，IP层给TCP报文加上IP报头，发送给路由器（假设我们的主机和web服务器不在同一个网内），路由器根据报文中的目的IP地址决定下一跳（Next Hop）的IP地址和端口。这个决定需要查询（lookup）它自身的路由表（而路由表的维护需要路由协议，比如OSPF（开放最短路径优先）等）。IP报文可能通过多个路由器的转发，终于到达了对方的服务器。再剥掉IP报头递交给上层。

c)        建立好了TCP连接，以后发送的数据都可以这条可靠的连接传输了。

4.       和WEB服务器之间的TCP连接建立成功。就可以发送GET请求啦。

5.       WEB服务器收到请求，就可以将响应信息通过刚才建立好的TCP连接送回给请求方。

6.       如果是一个html文件，浏览器就可以解释并将它显示在我们的显示器上面了。

 

 

注意到这个过程里面的三个重要的地址：域名、IP地址和MAC地址。它们是网络中不同的层，不同的协议所需要的地址。它们之间的关系有点像电话系统中的概念，域名对应人名（不过域名不能重复），IP地址对应电话号码，MAC地址对应程控交换机中这路电话所在的物理位置号。我们打电话首先通过人名找电话，这时电话本就像DNS一样；然后我们拿起电话拨号，程控交换机根据你拨的号码找到其电路所在位置（概念上）；在两部电话之间建立一个连接；然后就可以通话了。

 

 

2005-7-1