TCP/IP协议、UDP协议、 Http协议

 

开放式系统互联通讯参考模型（Open System Interconnection Reference Model，缩写为 OSI），简称为OSI模型（OSI model），一种概念模型，由国际标准化组织提出，一个试图使各类计算机在世界范围内互连为网络的标准框架。定义于ISO/IEC 7498-1。

OSI七层网络模型(从下往上)：

  

第1层 物理层

物理层（Physical Layer）在局部局域网上传送数据帧（data frame），它负责管理计算机通讯设备和网络媒体之间的互通。包括了针脚、电压、线缆规范、集线器、中继器、网卡、主机接口卡等。

 

第2层 数据链路层

数据链路层（Data Link Layer）负责网络寻址、错误侦测和改错。当表头和表尾被加至数据包时，会造成帧。数据链表头（DLH）是包含了物理地址和错误侦测及改错的方法。数据链表尾（DLT）是一串指示数据包末端的字符串。例如以太网、无线局域网（Wi-Fi）和通用分组无线服务（GPRS）等。

分为两个子层：逻辑链路控制（logical link control，LLC）子层和介质访问控制（media access control，MAC）子层。

 

第3层 网络层

 网络层（Network Layer）决定数据的路径选择和转寄，将网络表头（NH）加至数据包，以造成分组。网络表头包含了网络数据。例如:互联网协议（IP）等。

 

第4层 传输层

传输层（Transport Layer）把传输表头（TH）加至数据以造成数据报。传输表头包含了所使用的协议等发送信息。例如:传输控制协议（TCP）等。

 

第5层 会话层

会话层（Session Layer）负责在数据传输中设置和维护计算机网络中两台计算机之间的通讯链接。

 

第6层 表达层

 表达层（Presentation Layer）把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式。

 

第7层 应用层

应用层（Application Layer）提供为应用软件而设的接口，以设置与另外一应用软件之间的通讯。例如: HTTP，HTTPS，FTP，TELNET，SSH，SMTP，POP3.HTML.等。

 

    

 

                                                       

 

 

 

TCP/IP四层模型

 

 

TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇。 TCP/IP协议簇分为四层，IP位于协议簇的第二层(对应OSI的第三层)，TCP位于协议簇的第三层 (对应OSI的第四层)。TCP/IP通信协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供 的网络来完成本身的需求。这4层分别为：

 

应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、 网络远程访问协议（Telnet）等。

传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送服务，如传输控制协议（TCP）、 用户数据报协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中， 这一层负责传送数据，而且肯定数据已被送达并接收。

网络互连层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都可以到达目 的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP）。

主机到网络层：对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络 （如Ethernet、Serial Line等）来传送数据。

 

 

TCP/UDP区别讲解

1）IP地址

 

 

 DNS（Domain Name System）域名系统是互联网的一项服务。它做为将域名和IP地址相互映射的一个分布式，可以令人更方便地访问互联网。DNS使用TCO和UDP端口53。当前，对于每一级域名长度的限制是63个字符，域名总长度则不能超过253个字符。

为何要有DNS呢，IP地址（一长串数字）是给计算机使用的，人脑存储的记忆比数据库差太多。举个例子，电话簿，是记名字方便，仍是记号码方便，答案显然易见。

当你在电脑输入https://www.google.com/，而后敲回车。电脑会根据你输入的域名解析IP。

1.若是你的电脑配置了Host文件，电脑会优先查询Host文件是否有对应的记录，若是有，直接拿到该记录的IP就结束。

2.若是Hsot文件没有该记录，电脑会看是否设置域名服务器。

2.1若是没有设置的话，浏览器会直接报错，域名没法解析。

2.2若是设置了，电脑会向该域名服务器发送域名查询的请求，等待域名服务器的响应。

2.2.1若是无回应，域名仍是没法解析。

2.2.2若是回应了，能够根据根据域名服务器的应答信息，获得该ip地址。

 

 

2）端口

1. 用于区分不一样的应用程序

2. 端口号的范围为0-65535，其中0-1023未系统的保留端口，咱们的程序尽量别使用这些端口！

3. IP地址和端口号组成了Socket，Socket是网络运行程序间双向通讯链路的终结点， 是TCP和UDP的基础！

4. 经常使用协议使用的端口：HTTP:80，FTP：21，TELNET：23

 

 

3）TCP协议与UDP协议的比较：

 

TCP协议流程详解:

首先TCP/IP是一个协议簇，里面包括不少协议的。UDP只是其中的一个。之因此命名为TCP/IP协议， 由于TCP,IP协议是两个很重要的协议，就用它两命名了。

下面咱们来说解TCP协议和UDP协议的区别：

TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是面向链接的协议，即在收发数据钱 ，都须要与对面创建可靠的连接，TCP的三次握手以及TCP的四次挥手！

 

TCP的6种标志位的分别表明：

SYN(synchronous创建联机)

ACK(acknowledgement 确认)

PSH(push传送)

FIN(finish结束)

RST(reset重置)

URG(urgent紧急)

Sequence number(顺序号码)

Acknowledge number(确认号码) (ack)

 

各个状态的意义以下：
LISTEN - 侦听来自远方TCP端口的链接请求；
SYN-SENT -在发送链接请求后等待匹配的链接请求；
SYN-RECEIVED - 在收到和发送一个链接请求后等待对链接请求的确认；
ESTABLISHED- 表明一个打开的链接，数据能够传送给用户；
FIN-WAIT-1 - 等待远程TCP的链接中断请求，或先前的链接中断请求的确认；
FIN-WAIT-2 - 从远程TCP等待链接中断请求；
CLOSE-WAIT - 等待从本地用户发来的链接中断请求；
CLOSING -等待远程TCP对链接中断的确认；
LAST-ACK - 等待原来发向远程TCP的链接中断请求的确认；
TIME-WAIT -等待足够的时间以确保远程TCP接收到链接中断请求的确认；
CLOSED - 没有任何链接状态；

 

 

三次握手： 创建一个TCP链接时，须要客户端和服务端总共发送3个包以确认链接的创建， 在Socket编程中，这一过程由客户端执行connect来触发，具体流程图以下：

 

• 第一次握手：Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server， Client进入SYN_SENT状态，等待Server确认。
• 第二次握手：Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求创建链接，Server将标志位 SYN和ACK都置为1，ack=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给Client以确认链接请求 ，Server进入SYN_RCVD状态。
• 第三次握手：Client收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，若是正确则将标志位ACK 置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为K+1，ACK是否为1，若是正确则 链接创建成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client与Server之间能够 开始传输数据了。

 

 

四次挥手： 终止TCP链接，就是指断开一个TCP链接时，须要客户端和服务端总共发送4个包以确认链接的断开。 在Socket编程中，这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发，具体流程图以下：

 

• 第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入 FIN_WAIT_1状态
• 第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同， 一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状态。
• 第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK 状态。
• 第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。 另外也多是同时发起主动关闭的状况：

 

另外还可能有一个常见的问题就是：为何创建链接是三次握手，而关闭链接倒是四次挥手呢？ 答：由于服务端在LISTEN状态下，收到创建链接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里 发送给客户端。而关闭链接时，当收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方再也不发送数据了可是还 能接收数据，己方也未必所有数据都发送给对方了，因此己方能够当即close，也能够发送一些 数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示赞成如今关闭链接，所以，己方ACK和FIN通常都会 分开发送。

 

UDP协议详解：

UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议，非链接的协议，传输数据以前源端和终端不 创建链接，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽量快地把它扔到网络上。 在发送端，UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽 的限制；在接收端，UDP把每一个消息段放在队列中，应用程序每次从队列中读一个消息段。 相比TCP就是无需创建连接，结构简单，没法保证正确性，容易丢包。

 

 

Http协议

 

Http(超文本传输协议)是用于传输诸如HTML的超媒体文档的应用层协议。它被设计用于Web浏览器和Web服务器之间的通讯，但它也能够用于其余目的。 HTTP遵循经典的客户端-服务端模型，客户端打开一个链接以发出请求，而后等待它收到服务器端响应。HTTP是无状态协议，意味着服务器不会在两个请求之间保留任何数据（状态）。

Http1.0协议，客户端与web服务器创建链接后，只能得到一个web资源！

Http1.1协议，容许客户端与web服务器创建链接后，在一个链接上获取多个web资源！

前面讲过了三次握手，再看一下Http操做的一个流程了：

• 用户点击浏览器上的url(超连接)，Web浏览器与Web服务器创建链接
• 创建链接后，客户端发送请求给服务器，请求的格式为: 统一资源标识符(URL)+协议版本号(通常是1.1)+MIME信息(多个消息头)+一个空行
• 服务端收到请求后，给予相应的返回信息，返回格式为: 协议版本号 + 状态行(处理结果) + 多个信息头 + 空行 + 实体内容(好比返回的HTML)
• 客户端接收服务端返回信息，经过浏览器显示出来，而后与服务端断开链接；固然若是中途 某步发生错误的话，错误信息会返回到客户端，并显示，好比：经典的404错误！

 

Http的几种请求方式

实际开发中咱们用得较多的方式是Get和Post，可是实际开发可能还会用到其余请求方式。

• Get：请求获取Request-URI所标识的资源
• POST：在Request-URI所标识的资源后附加新的数据
• HEAD 请求获取由Request-URI所标识的资源的响应信息报头
• PUT：请求服务器存储一个资源，并用Request-URI做为其标识
• DELETE：请求服务器删除Request-URI所标识的资源
• TRACE：请求服务器回送收到的请求信息，主要用于测试或诊断
• CONNECT：保留未来使用
• OPTIONS：请求查询服务器的性能，或者查询与资源相关的选项

 

Get和Post的对比

Get产生一个TCP数据包；Post产生两个TCP数据包。
对于GET方式的请求，浏览器会把http header和data一并发送出去，服务器响应200（返回数据）；
对于POST，浏览器先发送header，服务器响应100（continue），而后再发送data，服务器响应200（返回数据）；

 

Http状态码合集

固然，这些状态码只是要给参考，实际上决定权在服务器端(后台的)手上，一种方案是请求后， 服务器返回给咱们的是状态，或者另外一种，在应用不用弄多语言版本的时候最好用，直接返回 一串结果信息的Json给咱们，咱们直接显示就好，这样能够偷懒很多！下面列下状态码合集，参考 下就好：

• 100~199 : 成功接受请求，客户端需提交下一次请求才能完成整个处理过程
• 200: OK，客户端请求成功
• 300~399：请求资源已移到新的地址(302,307,304)
• 401：请求未受权，改状态代码需与WWW-Authenticate报头域一块儿使用
• 403：Forbidden，服务器收到请求，可是拒绝提供服务
• 404：Not Found，请求资源不存在，这个就不用说啦
• 500：Internal Server Error，服务器发生不可预期的错误
• 503：Server Unavailable，服务器当前不能处理客户端请求，一段时间后可能恢复正常

 

HTTP Request Header请求头信息对照表:

Header	解释	示例
Accept	指定客户端可以接收的内容类型	Accept: text/plain, text/html
Accept-Charset	浏览器能够接受的字符编码集。	Accept-Charset: iso-8859-5
Accept-Encoding	指定浏览器能够支持的web服务器返回内容压缩编码类型。	Accept-Encoding: compress, gzip
Accept-Language	浏览器可接受的语言	Accept-Language: en,zh
Accept-Ranges	能够请求网页实体的一个或者多个子范围字段	Accept-Ranges: bytes
Authorization	HTTP受权的受权证书	Authorization: Basic QWxhZGRpbjpvcGVuIHNlc2FtZQ==
Cache-Control	指定请求和响应遵循的缓存机制	Cache-Control: no-cache
Connection	表示是否须要持久链接。（HTTP 1.1默认进行持久链接）	Connection: close
Cookie	HTTP请求发送时，会把保存在该请求域名下的全部cookie值一块儿发送给web服务器。	Cookie: $Version=1; Skin=new;
Content-Length	请求的内容长度	Content-Length: 348
Content-Type	请求的与实体对应的MIME信息	Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Date	请求发送的日期和时间	Date: Tue, 15 Nov 2010 08:12:31 GMT
Expect	请求的特定的服务器行为	Expect: 100-continue
From	发出请求的用户的Email	From: user@email.com
Host	指定请求的服务器的域名和端口号	Host: www.zcmhi.com
If-Match	只有请求内容与实体相匹配才有效	If-Match: "737060cd8c284d8af7ad3082f209582d"
If-Modified-Since	若是请求的部分在指定时间以后被修改则请求成功，未被修改则返回304代码	If-Modified-Since: Sat, 29 Oct 2010 19:43:31 GMT
If-None-Match	若是内容未改变返回304代码，参数为服务器先前发送的Etag，与服务器回应的Etag比较判断是否改变	If-None-Match: "737060cd8c284d8af7ad3082f209582d"
If-Range	若是实体未改变，服务器发送客户端丢失的部分，不然发送整个实体。参数也为Etag	If-Range: "737060cd8c284d8af7ad3082f209582d"
If-Unmodified-Since	只在实体在指定时间以后未被修改才请求成功	If-Unmodified-Since: Sat, 29 Oct 2010 19:43:31 GMT
Max-Forwards	限制信息经过代理和网关传送的时间	Max-Forwards: 10
Pragma	用来包含实现特定的指令	Pragma: no-cache
Proxy-Authorization	链接到代理的受权证书	Proxy-Authorization: Basic QWxhZGRpbjpvcGVuIHNlc2FtZQ==
Range	只请求实体的一部分，指定范围	Range: bytes=500-999
Referer	先前网页的地址，当前请求网页紧随其后,即来路	Referer: http://blog.csdn.net/coder_pig
TE	客户端愿意接受的传输编码，并通知服务器接受接受尾加头信息	TE: trailers,deflate;q=0.5
Upgrade	向服务器指定某种传输协议以便服务器进行转换（若是支持）	Upgrade: HTTP/2.0, SHTTP/1.3, IRC/6.9, RTA/x11
User-Agent	User-Agent的内容包含发出请求的用户信息	User-Agent: Mozilla/5.0 (Linux; X11)
Via	通知中间网关或代理服务器地址，通讯协议	Via: 1.0 fred, 1.1 nowhere.com (Apache/1.1)
Warning	关于消息实体的警告信息	Warn: 199 Miscellaneous warning

 

 

 

HTTP Responses Header 响应头信息对照表：

Header	解释	示例
Accept-Ranges	代表服务器是否支持指定范围请求及哪一种类型的分段请求	Accept-Ranges: bytes
Age	从原始服务器到代理缓存造成的估算时间（以秒计，非负）	Age: 12
Allow	对某网络资源的有效的请求行为，不容许则返回405	Allow: GET, HEAD
Cache-Control	告诉全部的缓存机制是否能够缓存及哪一种类型	Cache-Control: no-cache
Content-Encoding	web服务器支持的返回内容压缩编码类型	Content-Encoding: gzip
Content-Language	响应体的语言	Content-Language: en,zh
Content-Length	响应体的长度	Content-Length: 348
Content-Location	请求资源可替代的备用的另外一地址	Content-Location: /index.htm
Content-MD5	返回资源的MD5校验值	Content-MD5: Q2hlY2sgSW50ZWdyaXR5IQ==
Content-Range	在整个返回体中本部分的字节位置	Content-Range: bytes 21010-47021/47022
Content-Type	返回内容的MIME类型	Content-Type: text/html; charset=utf-8
Date	原始服务器消息发出的时间	Date: Tue, 15 Nov 2010 08:12:31 GMT
ETag	请求变量的实体标签的当前值	ETag: "737060cd8c284d8af7ad3082f209582d"
Expires	响应过时的日期和时间	Expires: Thu, 01 Dec 2010 16:00:00 GMT
Last-Modified	请求资源的最后修改时间	Last-Modified: Tue, 15 Nov 2010 12:45:26 GMT
Location	用来重定向接收方到非请求URL的位置来完成请求或标识新的资源	Location: http://blog.csdn.net/coder_pig
Pragma	包括实现特定的指令，它可应用到响应链上的任何接收方	Pragma: no-cache
Proxy-Authenticate	它指出认证方案和可应用到代理的该URL上的参数	Proxy-Authenticate: Basic