读书笔记之《图解HTTP》

一、了解 Web 及网络基础

（一）使用 HTTP 协议访问 Web

本书没有上面就是硬生生的讲概念，而是用一个问题引出 HTTP ：当我们在浏览器的地址栏中输入 URL 时，Web 页面是如何呈现的？

然而书上也没有很官方的给出回答，只是说信息被发往某处，然后从某处返回一个页面就是咱们看到的页面。接着说到，像这种从服务器获取文件资源等信息的，都可以被称为客户端，返回结果（响应）的被称为服务器。也就是说，客户端跟服务器之间是存在通信的，那么它们之间到底是如何通信的呢，客户端又是怎么精确的找到服务器上的资源呢？这里面一切的一切都是 HTTP 规定的，对的，HTTP 就是一个协议，它规定着客户端与服务器通信的准则。

（二）HTTP 的诞生

HTTP 协议，全称为 HyperText Transfer Protocol 意为超文本传输协议。它诞生于20世界90年代，起初诞生的设想是用于让远隔两地的研究者们共享知识。最初设想的基本理念：借助多文档之间相互关联形成的超文本，连成可相互参阅的 WWW(World Wide Web),万维网。WWW 是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，也可以称为 Web 。

（三）网络基础 TCP/IP

要把 HTTP 说清楚还得先从 TCP/IP 开始，因为通常使用的网络（包括互联网）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。计算机与网络设备要相互通信，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、怎么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。而我们就把这种规则称为协议。

1. 分层管理

TCP/IP 协议族里重要的一点就是分层管理。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。 分层是有好处的，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。而分层之后只需把变动的层替换掉即可。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***改动了（感觉这跟分模块开发或者说跟微服务是同一个思想，分而治之）。

• 应用层
  应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动，HTTP 协议正是处于该层。

• 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之间的数据传输。

• 网络层
  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（打游戏的都知道丢包率或者丢包的概念，这里所丢的包其实就是数据包）。该层规定了通过怎样的路径到达对方计算机，并把数据包传送给对方。

• 链路层（又称为数据链路层，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、硬件的设备驱动等物理可见部分。

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，接收端则从应用层往上走。

以 HTTP 来举例：发送端的客户端在应用层发出了一个 HTTP 请求，接着，为了传输方便，在传输层把应用层收到的数据（HTTP报文）进行分割，并在各个报文上标记序号以及端口号转发给网络层。在网络层，增加作为通信目的地的 MAC 地址后转发给链路层。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。

发送端在层与层之间传输数据时，每经过一层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。

（四）与 HTTP 关系密切的协议：IP、TCP 和 DNS

1. 确保可靠性的 TCP 协议

按层次分，TCP 协议位于传输层，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。

​ 为了准确无误将数据送达目标处，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 —— SYN 和 ACK。发送端首先发送一个带有 SYN 标志的数据包给对方。接收端收到后，回传一个带有 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，代表握手结束。若在握手过程中某个阶段中断，TCP 协议会再次以相同的顺序发送相同的数据包。

2. 负责传输的 IP 协议

按层次分，IP 协议位于网络层，作用是把数据包传送给对方。而要确保信息传送过去则需要满足各种各样的条件，比如说最重要的条件是 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 地址基本不会改变。

​ IP 间的通信依赖于 MAC 地址。在网络上，通信的双方在同一局域网内的情况是很少的，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。ARP 协议是一种用以解析地址的协议，根据通信方的 IP 地址就可以反查出对应的 MAC 地址。

3. 负责域名解析的 DNS 服务

DNS ，全称为 Domain Name System ，意为：域名系统，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。

4. HTTP 与各种协议的关系

待续~