从萌新的角度理解Http协议(一)之交互流程

HTTP协议，是构建Web世界的基石技术，HTTP协议应是软件开发者必备的知识储备。本文是介绍HTTP协议的入门级文章。 通过在浏览器输入网址这个简单的案例来介绍Http协议的交互流程。文本介绍交互流程包括两个方面:

• 客户端和服务端的交互

  1. HTTP半双工通信
  2. HTTP无状态特性

• HTTP协议和其他协议之间的交互(DNS,TCP,IP等)

  用户在浏览器输入网址到浏览器显示网址内容的这一过程中，介绍HTTP协议是如何配合其他协议完成整个通信流程。

一丶HTTP协议中客户端和服务端之间的交互

绘制上图的主要目的，是为了解释HTTP协议交互中的两个特点:

1. 基于请求-响应形式的半双工通信

   半双工通信是指，双方均可以相互发送数据，但是不能同时发送数据。HTTP协议的通信流程就是典型的半双工通信。比如，当我们在浏览器中输入某个域名后，将想目标服务器发送请求报文。目标服务器收到请求报文之后，将送回响应报文。不存在浏览器和服务器同时发送数据的情况。

2. HTTP协议的无状态特性

   HTTP协议的无状态性是HTTP协议简洁轻便的一种体现。HTTP协议的无状态性体现在如下两点:

   • 服务端同时接收到多个HTTP请求时，其认为每个HTTP请求都是相等的，其不能从HTTP请求中识别出不同的用户。

   • 同一个用户对相同服务器发送的HTTP请求之间并不任何关系，更不具备任何记忆功能。此时发送的HTTP请求和前一时刻发送的HTTP请求是相互独立的。

二丶HTTP协议与其他协议之间的交互

HTTP协议是TCP/IP协议栈的一部分，按照TCP/IP协议分层理念，其位于应用层。一个完整的通信流程必然是由许多协议相互配合完成。本节将介绍HTTP协议是如何配合其他协议完浏览器发出请求到获取响应的通信过程

1. DNS域名解析过程
   DNS是域名解析系统，域名解析系统的只要目的就是完成域名地址到IP地址的转换。此处引用一张图来介绍DNS域名解析过程(图片来源)。
   
   结合上图，以www.baidu.com这个域名为例。在浏览器中输入该域名后，会经过如下域名解析过程。

   • 从本机的host文件中检查域名和IP地址的映射。host文件默认保留了
     localhost->127.0.0.1这个映射关系
   • host文件中不存在解析关系时，检查浏览器是否存在解析缓存，若命中则使用解析缓存，否则将解析请求转发给local DNS(local DNS是服务局部区域的域名解析服务器).
   • local DNS先检查自身是否存在该域名解析缓存，若命中返回解析结果。否则将解析请求转发给ROOT DNS(根域名服务器)。
   • 根域名服务器，检查到请求解析的域名是www.baidu.com。那么返回解析顶级域名baidu.com的gTLD域名服务器地址。
   • localDNS接收到根域名返回的gTLD域名服务器地址后，将解析请求再次转发给该域名服务器
   • gTLD域名服务器接收到www.baidu.com的域名请求后，返回二级域名www.baidu.com对应的Name DNS服务器地址。
   • local DNS收到来自gTLD的响应后，再次将域名解析结果传递给Name DNS服务器。
   • Name DNS服务器收到www.baidu.com的域名解析请求后，发现正属于自身所管辖的解析范围。所以查找域名和IP地址映射关系，将解析结果返local DNS。
   • local DNS收到解析结构后，缓存该解析结果。下次遇见相同的解析请求时。直接使用缓存结果即可。

2. 协议封包/解包过程的过程
   本文中将HTTP封包，TCP封包，IP封装以及对应的解包的过程统称为协议封包和解包过程。其一般过程如下: