web以及网络基础总结（上）

Web是建立在何种技术之上，以及HTTP协议是如何诞生并发展的，从其背景入手，深入了解这部分内容。

1. 使用HTTP协议访问web

当我们在网页浏览器(Web browser)的地址栏中输入URL时，Web页面是如何呈现的吗？

Web页面当然不是凭空显示出来的。根据Web浏览器地址栏中指定的URL，Web浏览器从Web服务器端获取文件资源（resource）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，都可以成为客户端（client）。

Web使用一种名为HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）的协议作为规范，完成从客户端到服务器端等一系列运作流程。而协议是指规则的约定。因而可以说，Web是建立在HTTP协议上通信的。

2. http的诞生

2.1 为知识共享而规划的Web

1989年3月，互联网还只属于少数人。在这一互联网的黎明期，HTTP诞生了。

www这一提议是致力于全世界的研究者们进行知识共享

HTTP通常被译为超文本传输协议，但这种译法并不严谨。严谨的译名应该为“超文本转移协议”

CERN（欧洲核子研究组织）的蒂姆·伯纳斯-李（Tim Berners-Lee）博士提出了一种能让远隔两地的研究者们共享知识的设想。

最初设想的基本理念是：借助多文档之间相互关联形成的超文本（HyperText），连成可相互参阅www（World Wide Web，万维网）。

现在已提出了3项www构建技术，分别是：

• 把SGML（Standard Generalized Markup Language，标准通用标记语言）作为页面的文本标记语言的HTML（HyperText Markup Language，超文本标记语言）
• 作为文档传递协议的HTTP
• 指定文档所在地址的URL（Uniform Resource Locator，统一资源定位符）

WWW这一名称，是Web浏览器当年用来浏览超文本的客户端应用程序时的名称。现在则用来表示这一系列的集合，也可简称为Web。

2.2 Web成长时代

1990年11月，CERN成功研发了世界上第一台Web服务器和Web浏览器，同年，针对HTML 1.0草案进行了讨论，因HTML 1.0中存在多处模糊不清的部分，草案被直接废弃了。

1992年9月，日本第一个网站的主页上线了，日本第一个主页：http://www.ibarakiken.gr.ip/www/

1993年1月，现代浏览器的祖先NSCA（National Center for Supercomputer Applications，美国国家超级计算机应用中心）研发的Mosaic问世了。它以in-line（内联）等形式显示HTML的图像，在图像方面出色的表现使它迅速在世界范围内流行开来。同年秋天，Mosaic的Windows版和Macintosh版面世。使用CGI技术的NCSA Web服务器、NCSA HTTPd 1.0也差不多是在这个时期出现的。

1994年的12月，网景通信公司发布了Netscape Navigator 1.0。

1995年微软公司发布了Internet Explorer 1.0和2.0。紧随其后的是现在已然成为Web服务器标准之一的Apache，当时它以Apache 0.2的姿态出现在世人眼前。而HTML也发布了2.0版本。那一年，Web技术的发展突飞猛进。

时光流转，从1995年左右起，微软公司与网景通信公司之间爆发的浏览器大战愈演愈烈。两家公司都各自对HTML做了扩展，于是导致在写HTML页面时，必须考虑兼容他们两家公司的浏览器。时至今日，这个问题仍令那些写前端页面的工程师感到棘手。

在这场浏览器供应商之间的竞争中，他们不仅对当时发展中的各种Web标准化视而不见，还屡次出现新增功能没有对应说明文档的情况。

2000年前后，这场浏览器战争随着网景通信公司的衰落而暂告一段落。

但在2004年，Mozilla基金会发布了Firefox浏览器，第二次浏览器大战随即爆发。

Internet Explorer浏览器的版本从6升到7前后花费了5年时间。之后接连不断地发布了8、9、10版本。另外，Chrome、Opera、Safari等浏览器也纷纷抢占市场份额。

2.3 停滞不前的HTTP

HTTP/0.9

HTTP于1990年问世。那时的HTTP并没有作为正式的标准被建立。现在的HTTP其实含有HTPP 1.0之前版本的意思，因此被称为HTTP/0.9。

HTTP/1.0

HTTP正式作为标准被公布是在1996年的5月，版本被命名为HTTP/1.0，并记载于RFC1945。虽说是初期标准，但该协议标准至今仍被广泛使用在服务器端。

• RFC1945 - Hypertext Transfer Protocol -- HTTP/1.0
• http://www.ietf.org/rfc/rfc1945.txt

HTTP/1.1

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RFC2616就是当前的最新版本。

• RFC2616 - Hyoertext Transfer Protocol -- HTTP/1.1
• http://www.ietf.org/rfc/rfc2616.txt

由此可见，作为Web文档传输协议的HTTP，它的版本几乎没有更新。HTTP 2.0是下一代HTTP协议，目前应用还非常少。

当时HTTP协议的出现主要是为了解决文本传输的难题。由于协议本身非常简单，于是在此基础上设想了很多应用方法并投入了实际使用。现在HTTP协议已经超出了Web这个框架的局限，被运用到了各种场景里。

3. 网络基础tcp/ip

为了理解HTTP，有必要实现了解一下TCP/IP协议族。

通常使用的网络（互联网）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。

接下来，简单总结理解HTTP所需要掌握的TCP/IP协议族的概要。

3.1 TCP/IP协议族

计算机与网络设备之间互相通信，双方就必须基于相同的方法。比如，如何探测到通信目标、由哪一边先发起通信、使用哪种语言进行通信、怎样结束通信等规则都需要事先确定。不同的硬件、操作系统之间的通信，所有的这一切都需要一种规则。而这种规则称为协议（protocol）。

图：TCP/IP是互联网相关的各类协议族的总称

协议中存在各式各样的内容。从电缆的规格到IP地址的选定方法、寻找异地用户的方法、双方建立通信的顺序，以及Web页面显示需要处理的步骤，等等。

像这样把与互联网相关联的协议集合起来总称为TCP/IP。也有一种说法，TCP/IP是指TCP和IP这两种协议。还有一种说法认为。TCP/IP是在IP协议的通信过程中，使用到的协议族的统称。

3.2 TCP/IP分层管理

TCP/IP协议族里重要的一点就是分层。TCP/IP协议族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。

将TCP/IP层次化是有好处的。比如：如果互联网只由一个协议统筹，某个地方需要改变设计时，就必须把所有部分整体替换掉。而分层之后只需要把变动的层替换掉就可以。把各层之间的接口部分规划好之后，每个层次内部的设计就能够自由改动了。

值得一提的是，层次化之后，设计也变得相对简单了。处于应用层上的应用可以只考虑分派给自己的任务，而不需要弄清对方在地球上哪个地方、对方的传输路线是怎样的、是否能确保传输送达等问题。

TCP/IP协议族各层的作用如下：

应用层	应用层决定了向用户提供用服务时通信的活动。 TCP/IP协议族内预存了各类通用的应用服务。比如，FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)和DNS（Domain Name System，域名系统）就是其中两类。 HTTP协议也处于此层。
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（Transmission Control Protocol，传输控制协议）和UDP（User Data Protocol，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内选择一条传输路线。
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（Network Interface Card，网络适配器，即网卡），及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。

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，接收端则往应用层往上走。

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，为了输出方便，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以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。

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）