1.TCP/IP的分层管理
1.应用层 2.传输层 3.网络层 4.数据链路层
应用层
决定了向用户提供应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)服务就是其中两类,HTTP协议也处于该层。
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直接的数据传输。在传输层有两个性质不同的协议:TCP(TransmissionControl 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。
2.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,接收端则从链路层往上走。
例子:
1.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。
2.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协议)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。
3.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。
4.这样一来,发送网络的通信请求就准备齐全了。
5.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)
3.与HTTP关系密切的协议:IP、TCP和DNS
1.负责传输的IP协议
按层次分,IP(Internet Protocol)网际协议位于网络层。
作用是把各种数据包传送给对方。而要保证确实传送到对方那里,则需要满足各类条件。其中重要的条件是IP地址和MAC地址。
IP地址指明了节点被分配到的地址,MAC地址是指网卡所属的固定地址。IP地址可以和MAC地址进行配对。IP地址可变换,但MAC地址基本上不会更改。
使用ARP协议凭借MAC地址进行通信
IP间的通信依赖MAC地址。在网络上,通信的双方在同一局域网(LAN)内的情况是很少的,通常是经过多台计算机和网络设备中转才能连接到对方。而在进行中转时,会利用下一站中转设备的MAC地址来搜索下一个中转目标。这时,会采用ARP协议(Address Resolution Protocol)。ARP是一种用以解析的协议,根据通信方的IP地址就可以反查出对应的MAC地址。
没有人能够全面掌握互联网中的传输状况,在到达通信目标前的中转过程中,那些计算机和路由器等网络设备只能获悉很粗略的传输路线,这种机制称为路由选择。
2.确保可靠性的TCP协议
按层次分,TCP位于传输层,提供可靠的字节流服务。
所谓的字节流服务是指,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,而可靠的传输服务是指,能够把数据准确可靠地传给对方。一言以蔽之,TCP协议为了更容易传送大数据才把数据分割,而且TCP协议能够确认数据最终是否送达到对方。
确保数据能到达目标
为了准确无误地将数据送达目标处,TCP协议采用了三次握手策略。用TCP协议把数据包送出去后,TCP不会对传送后的情况置之不理,它一定会向对方确认是否成功送达。握手过程中使用了TCP的标志(flag)--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。接收端接收到后回传一个带SYN/ACK标志的数据包以示传达确认信息。最后,发送端再回传一个带ACK标志的数据包,代表“握手”结束。
若在握手过程中某个阶段莫名中断,TCP协议会再次以相同的顺序发送相同的数据包。
除了上述三次握手,TCP协议还有其他各种手段来保证通信的可靠性。
3.负责域名解析的DNS服务
DNS(Domain Name System)服务是和HTTP协议一样位于应用层的协议。它提供域名到IP地址之间的解析服务。
DNS协议提供通过域名查找IP地址,或逆向从IP地址反查域名的服务。
4.各种协议与HTTP协议的关系
5.URI和URL
URI是Uniform Resource Identifier的缩写,统一资源标识符,是某个协议方案的资源的定位标识符。协议方案是指访问资源所使用的类型名称
采用HTTP协议时,协议方案就是http。
URI用字符串标识某一互联网资源,而URL表示资源的地点(互联网上所处的位置)。可见URL是URI的子集。
URI格式
表示指定的URI,要使用涵盖全部必要信息的绝对URI,绝对URL以及相对URL。相对URL,是指从浏览器中基本URI处指定的URL
http://user:[email protected]:80/dir/index.htm?uid=1#ch1
协议方案名 登录信息 服务器地址 服务器端口号 带层次的文件路径 查询字符串 片段标识符
#ch1
片段标识符
使用片段标识符通常可标记出已获取资源中的子资源(文档内的某个位置)。但在RFC中并没有明确规定其使用方法。该想也为可选项
并不是所有的应用程序都符合RFC
有一些用来制作HTTP协议技术标准的文档,它们被称为RFC。
不按照RFC标准执行,就有可能导致无法通信的状况。