理论与API相结合理解Node中的网络通讯

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随着Node发展，其应用愈来愈常见，特别是在咱们前端圈，给咱们注入了新的活力。在使用中，Node的网络通讯部分主要涉及到传输层和应用层，本次就来一块儿唠一唠常见的TCP、UDP、HTTP协议的使用，经过理论与实践相结合，更加清楚的了解与使用这些协议。

1、传输层

1.1 TCP

TCP是面向链接的，而且经过流量控制、、序号、确认和定时器，确保正确的、按序的将数据从发送进程交付给接收进程。按照服是否进行监听进行划分，TCP分为服务器和客户端。下面来分开聊一下。

认真读Node的API，发现其与TCP的原理暗暗贴合，妈妈不再用担忧我记不住这些API了。先看看TCP的三次握手与四次挥手过程。

• 三次握手

1. TCP服务器进程先建立传输控制块TCB（线程控制块），时刻准备接受客户进程的链接请求，此时服务器就进入了LISTEN（监听）状态；
2. TCP客户进程也是先建立传输控制块TCB，而后向服务器发出链接请求报文，这时报文首部中的同部位SYN=1，同时选择一个初始序列号 seq=x ，此时，TCP客户端进程进入了 SYN-SENT（同步已发送状态）状态。TCP规定，SYN报文段（SYN=1的报文段）不能携带数据，但须要消耗掉一个序号。
3. TCP服务器收到请求报文后，若是赞成链接，则发出确认报文。确认报文中应该 ACK=1，SYN=1，确认号是ack=x+1，同时也要为本身初始化一个序列号 seq=y，此时，TCP服务器进程进入了SYN-RCVD（同步收到）状态。这个报文也不能携带数据，可是一样要消耗一个序号。
4. TCP客户进程收到确认后，还要向服务器给出确认。确认报文的ACK=1，ack=y+1，本身的序列号seq=x+1，此时，TCP链接创建，客户端进入ESTABLISHED（已创建链接）状态。TCP规定，ACK报文段能够携带数据，可是若是不携带数据则不消耗序号。
5. 当服务器收到客户端的确认后也进入ESTABLISHED状态，此后双方就能够开始通讯了。

• 四次挥手

1. 客户端进程发出链接释放报文，而且中止发送数据。释放数据报文首部，FIN=1，其序列号为seq=u（等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1），此时，客户端进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态。 TCP规定，FIN报文段即便不携带数据，也要消耗一个序号。
2. 服务器收到链接释放报文，发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，而且带上本身的序列号seq=v，此时，服务端就进入了CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。TCP服务器通知高层的应用进程，客户端向服务器的方向就释放了，这时候处于半关闭状态，即客户端已经没有数据要发送了，可是服务器若发送数据，客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间，也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。
3. 客户端收到服务器的确认请求后，此时，客户端就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待服务器发送链接释放报文（在这以前还须要接受服务器发送的最后的数据）。
4. 服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送链接释放报文，FIN=1，ack=u+1，因为在半关闭状态，服务器极可能又发送了一些数据，假定此时的序列号为seq=w，此时，服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。
5. 客户端收到服务器的链接释放报文后，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1，而本身的序列号是seq=u+1，此时，客户端就进入了TIME-WAIT（时间等待）状态。注意此时TCP链接尚未释放，必须通过2∗∗MSL（最长报文段寿命）的时间后，当客户端撤销相应的TCB后，才进入CLOSED状态。
6. 服务器只要收到了客户端发出的确认，当即进入CLOSED状态。一样，撤销TCB后，就结束了此次的TCP链接。能够看到，服务器结束TCP链接的时间要比客户端早一些。

1.1.1 TCP服务器

在上述图中，仔细品，能够总结为如何建立服务、服务相关、链接相关。而后并将其中事件与三次握手、四次挥手进行联系，很容易发现其实关键过程都被进行了监听。

1. 如何建立服务：TCP创建链接前须要进入监听状态，因此这就涉及到图中的建立方式，建立服务后才能够监听特定地址
2. 服务相关：服务建立以后就要观察其状态，并根据其状态进行一些列的处理，这就是服务器事件作的事情。
3. 链接相关：服务器监听的目的是有链接创建并进行通讯，当链接创建以后就须要对整个数据传输过程进行监听，这就是链接事件。

1.1.2 TCP客户端

TCP客户端作的事情比较简单，只须要与对应服务器创建链接，便可进行数据的传输了。

1.1.3 注意事项

1.2 UDP

一种无链接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务.

2、应用层

2.1 HTTP

HTTP应该是平常开发中用的最多的协议，其是创建在TCP传输层之上的应用层协议。搞懂这个协议对前端总体水平的提升相当重要。

2.1.1 服务器

2.1.2 客户端

2.1.3 两个关键对象

IncomingMessage和ServerResponse两个对象在整个协议的使用中直观重要，特别是IncomingMessage。当咱们在使用的时候，是否是不懂的如何去使用，这个时候是否是应该去考虑一下请求报文与响应报文的结构了？我的认为其 关键属性恰好与请求报文和响应报文相呼应。

1. HTTP请求报文主要包括：请求行（方法字段、URI字段和协议版本）、请求头部以及请求的数据（实体）。
2. HTTP响应报文分为三个部分：状态行（版本、状态码和缘由语句）、首部行和实体。

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