网络基础

你知道当我们在web browser的地址栏里输入URL时，Web页面是如何呈现的吗？Web使用一种名为HTTP的协议作为规范，完成从客户端到服务端等一系列流程，可以说，Web是建立在HTTP协议上通信的。1997年1月公布的HTTP/1.1是目前主流的HTTP协议版本。当初的标准是RFC2068，之后发布的修订版是RFC2616就是当前的最新版本

http://www.ietf.org/rfc/rfc2616.txt

基本缩写：

HTTP       (HyperText Transfer Protocol)                                            超文本传输协议

WWW      (World Wild Web)                                                                  万维网

SGML      (Standard Generalized Markup Language)                     标准通用标记语言

HTML       (HyperText Markup Language)                                          超文本标记语言

URL         (Uniform Resource Locator)                                              统一资源定位符

URI          (Uniform Resource Identifier)                                            统一资源标识符

TCP         (Transmission Control Protocol)                                       传输控制协议

UDP        (User Data Protocol)                                                             用户数据报协议

FTP         (File Transfer Protocol)                                                         文件传输协议

DNS        (Domain Name System)                                                      域名系统

NIC          (Network Interface Card)                                                      网络适配器，网卡

IP             (Internet Protocol)                                                                  网际协议

MAC        (Media Access Control)                                                        介质访问控制

ARP        (Address Resolution Protocol)                                            地址解析协议

RFC        (Request for Comments)                                                     征求修正意见书

TCP/IP协议族：

通常使用的网络是在TCP/IP协议族的基础上运作的，而HTTP属于它内部的一个子集。把互联网相关联的协议集合起来总称为TCP/IP，也有说法说，TCP/IP是指TCP和IP这两种协议。还有说法认为，TCP/IP是在IP协议的通信过程中，使用到的协议族的统称。

TCP/IP协议族里重要的一点就是分层。按层次分为四层，分别为：应用层，传输层，网络层和数据链路层。应用层决定了向用户提供应用服务是通信的活动；传输层提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输；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；链路层用来处理连接网络的硬件部分。

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。发送端从应用层通过传输层、网络层到链路层往下走，接收端则从链路层往上走到应用层。举例说明：

首先作为发送端的客户端在应用层（HTTP协议）发出想看某个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，按序往上层送，一直送到应用层，才能算是真正接收到发送端发送过来的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，接收端在层与层传输数据时，每经过一层时会把相应层的首部消去。这种把数据信息包装起来的做法称为封装（encapsulate）。

与HTTP关系密切的协议：IP、TCP、DNS：

负责传输的IP协议：IP协议处于网络层，其作用是把数据传送给对方，而要确保数据传送给对方，需要满足各类条件，其中重要的两个条件就是IP地址和MAC地址。IP地址指明了节点被分配到的地址，而MAC地址是指网卡所属的固定地址，IP地址可以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，通常，通信的双方在同一局域网（LAN）的情况比较少，需要通过多台计算机和网络设备才能连接到对方，在进行中转时，通过下一站中转设备的MAC地址来搜索下一个中转目标，这时需要ARP协议根据通信方的IP地址反查出对应的MAC地址，ARP协议是一种用以解析地址的协议。

确保可靠性的TCP协议：TCP协议处于传输层，提供可靠的字节流服务，所谓的字节流服务，即为了方便传输，将大块数据分割成以报文段（segment）为单位的数据包进行管理。总之，TCP协议为了更容易传送大数据才把数据分割，并且能够确定数据最终是否送达到对方。为了确保数据送达目标地，TCP协议采用了三次握手（three-way handshaking）策略。握手过程中使用了TCP标志，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SYN/ACK标志的数据包以示确认。最后，发送端再回传一个带ACK标志的数据包，代表“握手”结束。

负责域名解析的DNS服务：DNS服务和HTTP协议一样，位于应用层，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。用户通常习惯使用主机名和域名访问对方计算机，与IP地址的纯数字相比，更符合人们的记忆习惯。但计算机却不习惯了，因为计算机更擅长一长串数字，因此，DNS服务应运而生，它提供通过域名查找IP地址，或逆向从IP地址反查域名的服务。