网络知识（2）【待完成】

1，Web 页面请求过程

①网络配置-②获取MAC地址-③DNS域名解析-④TCP链接创建-⑤HTTP GET 报文发送给服务器-⑥服务器生成HTTP 响应报文-⑦浏览器接收数据-⑧提取渲染

1.1 DHCP 配置主机信息

　　若是已经有主机信息既不须要这一步骤【获取网络配置信息】

　　①DHCP 请求报文：源端口：68，目标端口：67【默认UDP数据报信息，长度超过 512 字节时使用 TCP】；源ip：0.0.0.0；目标地址：255.255.255.255【IP数据报】；放入MAC帧【数据帧】中；【广播数据合成】

　　②将上述数据广播到全部交换机链接的设备；

　　③DHCP服务器接收到广播数据帧，生成DHCP ACK报文，包含：IP 地址、DNS 服务器的 IP 地址、默认网关路由器的 IP 地址和子网掩码

　　④该帧的目的地址是请求主机的 MAC 地址，由于交换机具备自学习能力，以前主机发送了广播帧以后就记录了 MAC 地址到其转发接口的交换表项，所以如今交换机就能够直接知道应该向哪一个接口发送该帧。

　　⑤主机收到该帧后，不断分解获得 DHCP 报文。以后就配置它的 IP 地址、子网掩码和 DNS 服务器的 IP 地址，并在其 IP 转发表中安装默认网关。

1.2 ARP 解析 MAC 地址【地址解析协议】

• 主机经过浏览器生成一个 TCP 套接字，套接字向 HTTP 服务器发送 HTTP 请求。为了生成该套接字，主机须要知道网站的域名对应的 IP 地址。

• 主机生成一个 DNS 查询报文，该报文具备 53 号端口，由于 DNS 服务器的端口号是 53。

• 该 DNS 查询报文被放入目的地址为 DNS 服务器 IP 地址的 IP 数据报中。

• 该 IP 数据报被放入一个以太网帧中，该帧将发送到网关路由器。

• DHCP 过程只知道网关路由器的 IP 地址，为了获取网关路由器的 MAC 地址，须要使用 ARP 协议【广播接收MAC地址】。

• 主机生成一个包含目的地址为网关路由器 IP 地址的 ARP 查询报文，将该 ARP 查询报文放入一个具备广播目的地址（FF:FF:FF:FF:FF:FF）的以太网帧中，并向交换机发送该以太网帧，交换机将该帧转发给全部的链接设备，包括网关路由器。

• 网关路由器接收到该帧后，不断向上分解获得 ARP 报文，发现其中的 IP 地址与其接口的 IP 地址匹配，所以就发送一个 ARP 回答报文，包含了它的 MAC 地址，发回给主机。

 

1.3 DNS 解析域名【DNS 查询报文-DNS服务器查询-UDP回发】

• 知道了网关路由器的 MAC 地址以后，就能够继续 DNS 的解析过程了。

• 网关路由器接收到包含 DNS 查询报文的以太网帧后，抽取出 IP 数据报，并根据转发表决定该 IP 数据报应该转发的路由器。

• 由于路由器具备内部网关协议（RIP、OSPF）和外部网关协议（BGP）这两种路由选择协议，所以路由表中已经配置了网关路由器到达 DNS 服务器的路由表项。

• 到达 DNS 服务器以后，DNS 服务器抽取出 DNS查询报文，并在 DNS 数据库中查找待解析的域名。

• 找到 DNS 记录以后，发送 DNS 回答报文，将该回答报文放入 UDP 报文段中，而后放入 IP 数据报中，经过路由器反向转发回网关路由器，并通过以太网交换机到达主机。

 

2， HTTP 请求页面

• 有了 HTTP 服务器的 IP 地址以后，主机就可以生成 TCP 套接字，该套接字将用于向 Web 服务器发送 HTTP GET 报文。

• 在生成 TCP 套接字以前，必须先与 HTTP 服务器进行三次握手来创建链接【TCP链接创建】。生成一个具备目的端口 80 的 TCP SYN 报文段，并向 HTTP 服务器发送该报文段。

• HTTP 服务器收到该报文段以后，生成 TCP SYN ACK 报文段，发回给主机。

• 链接创建以后，浏览器生成 HTTP GET 报文，并交付给 HTTP 服务器。

• HTTP 服务器从 TCP 套接字读取 HTTP GET 报文，生成一个 HTTP 响应报文，将 Web 页面内容放入报文主体中，发回给主机。【数据传输】

• 浏览器收到 HTTP 响应报文后，抽取出 Web 页面内容，以后进行渲染，显示 Web 页面。

HTTP状态码

服务器返回的 响应报文 中第一行为状态行，包含了状态码以及缘由短语，用来告知客户端请求的结果。

1XX 信息【正常】

• 100 Continue ：代表到目前为止都很正常，客户端能够继续发送请求或者忽略这个响应。

2XX 成功【成功】

• 200 OK

• 204 No Content ：请求已经成功处理，可是返回的响应报文不包含实体的主体部分。通常在只须要从客户端往服务器发送信息，而不须要返回数据时使用。

• 206 Partial Content ：表示客户端进行了范围请求，响应报文包含由 Content-Range 指定范围的实体内容。

3XX 重定向【附加操做】

• 301 Moved Permanently ：永久性重定向

• 302 Found ：临时性重定向

• 303 See Other ：和 302 有着相同的功能，可是 303 明确要求客户端应该采用 GET 方法获取资源。

• 注：虽然 HTTP 协议规定 30一、302 状态下重定向时不容许把 POST 方法改为 GET 方法，可是大多数浏览器都会在 30一、302 和 303 状态下的重定向把 POST 方法改为 GET 方法。

• 304 Not Modified ：若是请求报文首部包含一些条件，例如：If-Match，If-Modified-Since，If-None-Match，If-Range，If-Unmodified-Since，若是不知足条件，则服务器会返回 304 状态码。

• 307 Temporary Redirect ：临时重定向，与 302 的含义相似，可是 307 要求浏览器不会把重定向请求的 POST 方法改为 GET 方法。

4XX 客户端错误【没法处理】

• 400 Bad Request ：请求报文中存在语法错误。

• 401 Unauthorized ：该状态码表示发送的请求须要有认证信息（BASIC 认证、DIGEST 认证）。若是以前已进行过一次请求，则表示用户认证失败。

• 403 Forbidden ：请求被拒绝。

• 404 Not Found：没有找到页面。

5XX 服务器错误【】

• 500 Internal Server Error ：服务器正在执行请求时发生错误。

• 503 Service Unavailable ：服务器暂时处于超负载或正在进行停机维护，如今没法处理请求。

 

3 GET 和 POST 比较

做用

　　GET 用于获取资源，而 POST 用于传输实体主体。

参数

　　GET 和 POST 的请求都能使用额外的参数，可是 GET 的参数是以查询字符串出如今 URL 中，而 POST 的参数存储在实体主体中。

　　不能由于 POST 参数存储在实体主体中就认为它的安全性更高，由于照样能够经过一些抓包工具（Fiddler）查看。

　　由于 URL 只支持 ASCII 码，所以 GET 的参数中若是存在中文等字符就须要先进行编码。例如 中文 会转换为 %E4%B8%AD%E6%96%87，而空格会转换为 %20。POST 参数支持标准字符集。

GET /test/demo_form.asp?name1=value1&name2=value2 HTTP/1.1

POST /test/demo_form.asp HTTP/1.1
Host: w3schools.com
name1=value1&name2=value2

安全

安全的 HTTP 方法不会改变服务器状态，也就是说它只是可读的。

GET 方法是安全的，而 POST 却不是，由于 POST 的目的是传送实体主体内容，这个内容多是用户上传的表单数据，上传成功以后，服务器可能把这个数据存储到数据库中，所以状态也就发生了改变。

安全的方法除了 GET 以外还有：HEAD、OPTIONS。

不安全的方法除了 POST 以外还有 PUT、DELETE。

幂等性

幂等的 HTTP 方法，一样的请求被执行一次与连续执行屡次的效果是同样的，服务器的状态也是同样的。换句话说就是，幂等方法不该该具备反作用（统计用途除外）。

全部的安全方法也都是幂等的。

在正确实现的条件下，GET，HEAD，PUT 和 DELETE 等方法都是幂等的，而 POST 方法不是。

GET /pageX HTTP/1.1 是幂等的，连续调用屡次，客户端接收到的结果都是同样的：

GET /pageX HTTP/1.1
GET /pageX HTTP/1.1
GET /pageX HTTP/1.1
GET /pageX HTTP/1.1

POST /add_row HTTP/1.1 不是幂等的，若是调用屡次，就会增长多行记录：

POST /add_row HTTP/1.1   -> Adds a 1nd row
POST /add_row HTTP/1.1   -> Adds a 2nd row
POST /add_row HTTP/1.1   -> Adds a 3rd row

DELETE /idX/delete HTTP/1.1 是幂等的，即便不一样的请求接收到的状态码不同：

DELETE /idX/delete HTTP/1.1   -> Returns 200 if idX exists
DELETE /idX/delete HTTP/1.1   -> Returns 404 as it just got deleted
DELETE /idX/delete HTTP/1.1   -> Returns 404

可缓存

若是要对响应进行缓存，须要知足如下条件：

• 请求报文的 HTTP 方法自己是可缓存的，包括 GET 和 HEAD，可是 PUT 和 DELETE 不可缓存，POST 在多数状况下不可缓存的。
• 响应报文的状态码是可缓存的，包括：200, 203, 204, 206, 300, 301, 404, 405, 410, 414, and 501。
• 响应报文的 Cache-Control 首部字段没有指定不进行缓存。

XMLHttpRequest

为了阐述 POST 和 GET 的另外一个区别，须要先了解 XMLHttpRequest：

XMLHttpRequest 是一个 API，它为客户端提供了在客户端和服务器之间传输数据的功能。它提供了一个经过 URL 来获取数据的简单方式，而且不会使整个页面刷新。这使得网页只更新一部分页面而不会打扰到用户。XMLHttpRequest 在 AJAX 中被大量使用。

• 在使用 XMLHttpRequest 的 POST 方法时，浏览器会先发送 Header 再发送 Data。但并非全部浏览器会这么作，例如火狐就不会。
• 而 GET 方法 Header 和 Data 会一块儿发送。

 

4 HTTPS

 

HTTP 有如下安全性问题：

• 使用明文进行通讯，内容可能会被窃听；
• 不验证通讯方的身份，通讯方的身份有可能遭遇假装；
• 没法证实报文的完整性，报文有可能遭篡改。

HTTPS 并非新协议，而是让 HTTP 先和 SSL（Secure Sockets Layer）通讯，再由 SSL 和 TCP 通讯，也就是说 HTTPS 使用了隧道进行通讯。

经过使用 SSL，HTTPS 具备了加密（防窃听）、认证（防假装）和完整性保护（防篡改）。

 

加密

1. 对称密钥加密

对称密钥加密（Symmetric-Key Encryption），加密和解密使用同一密钥。

• 优势：运算速度快；
• 缺点：没法安全地将密钥传输给通讯方。

 

2.非对称密钥加密

非对称密钥加密，又称公开密钥加密（Public-Key Encryption），加密和解密使用不一样的密钥。

公开密钥全部人均可以得到，通讯发送方得到接收方的公开密钥以后，就可使用公开密钥进行加密，接收方收到通讯内容后使用私有密钥解密。

非对称密钥除了用来加密，还能够用来进行签名。由于私有密钥没法被其余人获取，所以通讯发送方使用其私有密钥进行签名，通讯接收方使用发送方的公开密钥对签名进行解密，就能判断这个签名是否正确。

• 优势：能够更安全地将公开密钥传输给通讯发送方；
• 缺点：运算速度慢。

 

3. HTTPS 采用的加密方式

HTTPS 采用混合的加密机制，使用非对称密钥加密用于传输对称密钥来保证传输过程的安全性，以后使用对称密钥加密进行通讯来保证通讯过程的效率。（下图中的 Session Key 就是对称密钥）

 

认证

经过使用 证书 来对通讯方进行认证。

数字证书认证机构（CA，Certificate Authority）是客户端与服务器双方均可信赖的第三方机构。

服务器的运营人员向 CA 提出公开密钥的申请，CA 在判明提出申请者的身份以后，会对已申请的公开密钥作数字签名，而后分配这个已签名的公开密钥，并将该公开密钥放入公开密钥证书后绑定在一块儿。

进行 HTTPS 通讯时，服务器会把证书发送给客户端。客户端取得其中的公开密钥以后，先使用数字签名进行验证，若是验证经过，就能够开始通讯了。

 

完整性保护

SSL 提供报文摘要功能来进行完整性保护。

HTTP 也提供了 MD5 报文摘要功能，但不是安全的。例如报文内容被篡改以后，同时从新计算 MD5 的值，通讯接收方是没法意识到发生了篡改。

HTTPS 的报文摘要功能之因此安全，是由于它结合了加密和认证这两个操做。试想一下，加密以后的报文，遭到篡改以后，也很难从新计算报文摘要，由于没法轻易获取明文。

HTTPS 的缺点

• 由于须要进行加密解密等过程，所以速度会更慢；
• 须要支付证书受权的高额费用。

2，p2p基本原理

 

3，网络下载

 

4，将来网络趋势