iOS开发需掌握的网络基础

HTTP

超文本传输协议
请求报文格式

请求报文

响应报文格式

响应报文

常用的请求方式

POST GET HEAD PUT DELETE OPTIONS

POST 与 GET的区别

POST:非安全、非幂等、不可缓存
GET:安全的、幂等的、可缓存

1. 安全的:不引起服务端任何状态变化。有:GET、HEAD、OPTIONS
2. 幂等的:一次请求与多次执行结果相同。有:GET、PUT、DELETE
3. 可缓存:请求可以在网络路径上去缓存。有:GET、HEAD

状态码

常见状态码

1. 1XX
2. 2XX: 200 请求成功
3. 3XX: 301,302 网络重定向
4. 4XX: 401,404 一般表示请求可能存在问题
5. 5XX:502,501 一般表示服务端存在异常

完整的HTTP过程

HTTP请求

HTTP请求会先三次握手建立TCP连接,然后发送HTTP请求,与接收响应,最后四次挥手断开连接。

HTTP特点

无连接,无状态
1.无连接:每次连接只处理一个请求,一次应答完毕后断开连接。
解决方案:HTTP持久连接。
头部字段
Connection:keep-alive 是否采用持久连接
time:10 连接持续时间
max:10 做多发生多少次HTTP请求
判断持久连接结束
Content-Length长度
chunked是否为空,为空结束

2. 无状态:对于交互场景没有记忆能力。
   解决方案:cookie/session

Charles抓包原理

中间人攻击:
中间设备截获客户端的HTTP请求,假装客户端像服务端请求,获取到服务端的响应,再返回给客户端。中间人可以对请求与响应进行修改再进行发送。

HTTPS

HTTPS = HTTP+SSL/TLS
HTTPS是安全的HTTP,安全是由SSL/TLS(应用层之下,传输层之上)的协议保证的。

HTTPS连接建立流程

HTTPS连接建立流程

1. 客户端将TLS版本号,支持的加密算法列表,随机数C传给服务端。
2. 服务端从支持的算法列表中确定加密算法,带上随机数S与证书返给客户端。
3. 客户端验证证书。
4. 客户端将随机数C,随机数S,预主秘钥等组装会话秘钥。
5. 客户端通过公钥对预主秘钥加密,传输给服务端。
6. 服务端通过私钥解密预主秘钥。
7. 服务端组装会话秘钥。
8. 客户端与服务端发送加密的握手消息,验证通道连接。
   会话秘钥:对称加密中使用。

HTTPS使用的加密手段

1. 对称加密: 后续通讯过程中使用。
   服务端与客户端使用相同的公钥进行加密解密。
2. 非对称加密: 连接建立过程中使用。
   客户端通过公钥加密与解密。
   服务端通过私钥加密与解密。

TCP与UDP

TCP与UDP区别

UDP
特点:无连接,尽最大努力交付,面向报文。
功能:复用、分用、差错检测
TCP
特点:面向连接、可靠传输、面向字节流、流量控制、拥塞控制

1. 面向连接:传输前需要建立连接,三次握手;传输结束,断开连接,四次握手。
   三次握手

• 客户端发送握手信号SYN
• 服务端接收到握手信号SYN,发送SYN与确认信号ACK
• 客户端发送确认信号ACK
  四次挥手
• 客户端发送结束信号FIN
• 服务端发送确认信号ACK
• 客户端接收到确认信号ACK,断开客户端到服务端的连接
• 服务端发送结束信号FIN与确认信号ACK
• 客户端发送确认信号ACK
• 服务端接收到确认信号断开服务端到客户端的连接

2. 可靠传输:信号无差错、不丢失、不重复、按序到达
3. 流量控制:对传输的字节流大小进行控制。
4. 拥塞控制: 慢开始、拥塞避免;快恢复、快重传

为什么要三次握手、四次挥手

• 三次握手

  
  
  
  

  如果第一次SYN超时,客户端会触发超时重传,发送新的SYN,如果这是连接成功,超时的SYN这时到达服务端,服务端会认为客户端又想建立一个新的连接,如果只有两次握手,就会建立两个连接。而三次握手,客户端就可以忽略第二次的握手信号,避免重复建立连接。-

• 四次握手
  TCP的连接通道是全双工的,需要分别断开两个端点的连接。

如何保障可靠传输

• 超时重传

  
  
  超时重传
  
  

  客户端在一定时间范围内,未收到确认信号,就会重传报文。

• 确认丢失、确认迟到

  
  
  确认丢失、确认迟到
  
  

  确认信号因为网络原因未到达客户端,客户端再次发送相同报文,服务端会对重复报文进行丢弃,并重新发送确认信号。当旧的确认信号又到达后,客户端继续现有操作,忽略这个确认信号。

流量控制实现

滑动窗口协议

拥塞控制实现

慢开始

1. 从发送1个数据包开始,指数增长
2. 达到设定阈值后,线性增长传送包的大小

3. 当数据超时后,将阈值设为该值的一半重新开始

   
   
   快恢复
   
   

   当超时后,将阈值设为一半,开始线性增长

DNS

DNS查询方式

递归查询

递归查询

逐级向上查找
迭代查找

迭代查找

去可能有的服务器查找

DNS劫持

DNS劫持与HTTP无关。
DNS解析发生在HTTP之前。
DNS解析使用UDP数据报,端口号53

DNS劫持

发送错误的ip,访问错误的网站
解决DNS劫持
httpDNS:使用HTTP协议向DNS服务器请求,80端口,不使用53端口。
长连接