HTTP
提示
- 搞清楚ISO七大层，有印象即可，文章最后有总结图
- url的组成
- http和https
- tcp/ip以及udp
- 端口
- DNS
- 能明白浏览器输入url请求和响应的全过程，有个大概即可
# 认识 HTTP
首先你听的最多的应该就是HTTP 是一种 超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol)
使用<script>,<link>和<img>标签，没有手动发起请求，但是仍然能从服务器端拿到数据，原因就是：在浏览器遇到<script>,<link>,<img>标签时会自动发出请求。
那么什么是超文本传输协议？
超文本传输协议可以进行文字分割：超文本（Hypertext）、传输（Transfer）、协议（Protocol）
按照范围的大小 协议 > 传输 > 超文本。下面就分别对这三个名次做一个解释。
# 什么是超文本
在互联网早期的时候，我们输入的信息只能保存在本地，无法和其他电脑进行交互。我们保存的信息通常都以文本即简单字符的形式存在，文本是一种能够被计算机解析的有意义的二进制数据包。而随着互联网的高速发展，两台电脑之间能够进行数据的传输后，人们不满足只能在两台电脑之间传输文字，还想要传输图片、音频、视频，甚至点击文字或图片能够进行超链接的跳转，那么文本的语义就被扩大了，这种语义扩大后的文本就被称为超文本(Hypertext)。
# 什么是传输
两台计算机之间会形成互联关系进行通信，我们存储的超文本会被解析成为二进制数据包，由传输载体（例如同轴电缆，电话线，光缆）负责把二进制数据包由计算机终端传输到另一个终端的过程（对终端的详细解释可以参考 你说你懂互联网，那这些你知道么？这篇文章）称为传输(transfer)。
通常我们把传输数据包的一方称为请求方，把接到二进制数据包的一方称为应答方。请求方和应答方可以进行互换，请求方也可以作为应答方接受数据，应答方也可以作为请求方请求数据，它们之间的关系如下
如图所示，A 和 B 是两个不同的端系统，它们之间可以作为信息交换的载体存在，刚开始的时候是 A 作为请求方请求与 B 交换信息，B 作为响应的一方提供信息；随着时间的推移，B 也可以作为请求方请求 A 交换信息，那么 A 也可以作为响应方响应 B 请求的信息。
# 什么是协议
协议这个名词不仅局限于互联网范畴，也体现在日常生活中，比如情侣双方约定好在哪个地点吃饭，这个约定也是一种协议，比如你应聘成功了，企业会和你签订劳动合同，这种双方的雇佣关系也是一种 协议。注意自己一个人对自己的约定不能成为协议，协议的前提条件必须是多人约定。
那么网络协议是什么呢？
网络协议就是网络中(包括互联网)传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就称为网络协议。
没有网络协议的互联网是混乱的，就和人类社会一样，人不能想怎么样就怎么样，你的行为约束是受到法律的约束的；那么互联网中的端系统也不能自己想发什么发什么，也是需要受到通信协议约束的。
总结一下，什么是 HTTP？ HTTP 是一个在计算机世界里专门在两点之间传输文字、图片、音频、视频等超文本数据的约定和规范
# 网络模型（基本五大层）
网络是一个复杂的系统，不仅包括大量的应用程序、端系统、通信链路、分组交换机等，还有各种各样的协议组成，那么现在我们就来聊一下网络中的协议层次。
为了给网络协议的设计提供一个结构，网络设计者以分层(layer)的方式组织协议，每个协议属于层次模型之一。每一层都是向它的上一层提供服务(service)，即所谓的服务模型(service model)。每个分层中所有的协议称为 协议栈(protocol stack)。因特网的协议栈由五个部分组成：物理层、链路层、网络层、运输层和应用层。我们采用自上而下的方法研究其原理，也就是应用层 -> 物理层的方式。
# 应用层
应用层是网络应用程序和网络协议存放的分层，因特网的应用层包括许多协议，例如我们学 web 离不开的 HTTP，电子邮件传送协议 SMTP、端系统文件上传协议 FTP、还有为我们进行域名解析的 DNS 协议。应用层协议分布在多个端系统上，一个端系统应用程序与另外一个端系统应用程序交换信息分组，我们把位于应用层的信息分组称为 报文(message)。
# 运输层
因特网的运输层在应用程序断点之间传送应用程序报文，在这一层主要有两种传输协议 TCP和 UDP，利用这两者中的任何一个都能够传输报文，不过这两种协议有巨大的不同。
TCP 向它的应用程序提供了面向连接的服务，它能够控制并确认报文是否到达，并提供了拥塞机制来控制网络传输，因此当网络拥塞时，会抑制其传输速率。
UDP 协议向它的应用程序提供了无连接服务。它不具备可靠性的特征，没有流量控制，也没有拥塞控制。我们把运输层的分组称为 报文段(segment)
# 网络层
因特网的网络层负责将称为 数据报(datagram) 的网络分层从一台主机移动到另一台主机。网络层一个非常重要的协议是 IP 协议，所有具有网络层的因特网组件都必须运行 IP 协议，IP 协议是一种网际协议，除了 IP 协议外，网络层还包括一些其他网际协议和路由选择协议，一般把网络层就称为 IP 层，由此可知 IP 协议的重要性。
# 链路层
现在我们有应用程序通信的协议，有了给应用程序提供运输的协议，还有了用于约定发送位置的 IP 协议，那么如何才能真正的发送数据呢？为了将分组从一个节点（主机或路由器）运输到另一个节点，网络层必须依靠链路层提供服务。链路层的例子包括以太网、WiFi 和电缆接入的 DOCSIS 协议，因为数据从源目的地传送通常需要经过几条链路，一个数据包可能被沿途不同的链路层协议处理，我们把链路层的分组称为 帧(frame)
# 物理层
虽然链路层的作用是将帧从一个端系统运输到另一个端系统，而物理层的作用是将帧中的一个个 比特 从一个节点运输到另一个节点，物理层的协议仍然使用链路层协议，这些协议与实际的物理传输介质有关，例如，以太网有很多物理层协议：关于双绞铜线、关于同轴电缆、关于光纤等等。
五层网络协议的示意图如下
# OSI 模型（七大层）
我们上面讨论的计算网络协议模型不是唯一的 协议栈，ISO（国际标准化组织）提出来计算机网络应该按照7层来组织，那么7层网络协议栈与5层的区别在哪里？
OSI 要比上面的网络模型多了 表示层 和 会话层，其他层基本一致。表示层主要包括数据压缩和数据加密以及数据描述，数据描述使得应用程序不必担心计算机内部存储格式的问题，而会话层提供了数据交换的定界和同步功能，包括建立检查点和恢复方案。
# 浏览器
浏览器是使用 HTTP 协议的主要载体
浏览器正式的名字叫做 Web Broser，顾名思义，就是检索、查看互联网上网页资源的应用程序，名字里的 Web，实际上指的就是 World Wide Web，也就是万维网。
我们在地址栏输入URL（即网址），浏览器会向DNS（域名服务器，后面会说）提供网址，由它来完成 URL 到 IP 地址的映射。然后将请求你的请求提交给具体的服务器，在由服务器返回我们要的结果（以HTML编码格式返回给浏览器），浏览器执行HTML编码，将结果显示在浏览器的正文。这就是一个浏览器发起请求和接受响应的过程。
# Web 服务器
Web 服务器的正式名称叫做 Web Server，Web 服务器一般指的是网站服务器，上面说到浏览器是 HTTP 请求的发起方，那么 Web 服务器就是 HTTP 请求的应答方，Web 服务器可以向浏览器等 Web 客户端提供文档，也可以放置网站文件，让全世界浏览；可以放置数据文件，让全世界下载。目前最主流的三个Web服务器是Apache、 Nginx 、IIS。
# CDN
CDN的全称是Content Delivery Network，即内容分发网络，它应用了 HTTP 协议里的缓存和代理技术，代替源站响应客户端的请求。CDN 是构建在现有网络基础之上的网络，它依靠部署在各地的边缘服务器，通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块，使用户就近获取所需内容，降低网络拥塞，提高用户访问响应速度和命中率。CDN的关键技术主要有内容存储和分发技术。
打比方说你要去亚马逊上买书，之前你只能通过购物网站购买后从美国发货过海关等重重关卡送到你的家里，现在在中国建立一个亚马逊分基地，你就不用通过美国进行邮寄，从中国就能把书尽快给你送到。
# WAF
WAF 是一种 Web 应用程序防护系统（Web Application Firewall，简称 WAF），它是一种通过执行一系列针对HTTP / HTTPS的安全策略来专门为Web应用提供保护的一款产品，它是应用层面的防火墙，专门检测 HTTP 流量，是防护 Web 应用的安全技术。
WAF 通常位于 Web 服务器之前，可以阻止如 SQL 注入、跨站脚本等攻击，目前应用较多的一个开源项目是 ModSecurity，它能够完全集成进 Apache 或 Nginx。
# WebService
WebService 是一种 Web 应用程序，WebService是一种跨编程语言和跨操作系统平台的远程调用技术。
Web Service 是一种由 W3C 定义的应用服务开发规范，使用 client-server 主从架构，通常使用 WSDL 定义服务接口，使用 HTTP 协议传输 XML 或 SOAP 消息，它是一个基于 Web（HTTP）的服务架构技术，既可以运行在内网，也可以在适当保护后运行在外网。
# HTML
HTML 称为超文本标记语言，是一种标识性的语言。它包括一系列标签．通过这些标签可以将网络上的文档格式统一，使分散的 Internet 资源连接为一个逻辑整体。HTML 文本是由 HTML 命令组成的描述性文本，HTML 命令可以说明文字，图形、动画、声音、表格、链接等。
# Web 页面构成
Web 页面（Web page）也叫做文档，是由一个个对象组成的。一个对象(Objecy) 只是一个文件，比如一个 HTML 文件、一个 JPEG 图形、一个 Java 小程序或一个视频片段，它们在网络中可以通过 URL 地址寻址。多数的 Web 页面含有一个 HTML 基本文件 以及几个引用对象。
举个例子，如果一个 Web 页面包含 HTML 文件和5个 JPEG 图形，那么这个 Web 页面就有6个对象：一个 HTML 文件和5个 JPEG 图形。HTML 基本文件通过 URL 地址引用页面中的其他对象。
# TCP/IP
TCP/IP 协议你一定听过，TCP/IP 我们一般称之为协议簇，什么意思呢？就是 TCP/IP 协议簇中不仅仅只有 TCP 协议和 IP 协议，它是一系列网络通信协议的统称。而其中最核心的两个协议就是 TCP / IP 协议，其他的还有 UDP、ICMP、ARP 等等，共同构成了一个复杂但有层次的协议栈。
TCP 协议的全称是 Transmission Control Protocol 的缩写，意思是传输控制协议，HTTP 使用 TCP 作为通信协议，这是因为 TCP 是一种可靠的协议，而可靠能保证数据不丢失。
IP 协议的全称是 Internet Protocol 的缩写，它主要解决的是通信双方寻址的问题。IP 协议使用 IP 地址 来标识互联网上的每一台计算机，可以把 IP 地址想象成为你手机的电话号码，你要与他人通话必须先要知道他人的手机号码，计算机网络中信息交换必须先要知道对方的 IP 地址。
# TCP/IP 协议族常用协议
- 应用层：TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet 等等
- 传输层：TCP，UDP
- 网络层：IP，ICMP，OSPF，EIGRP，IGMP
- 数据链路层：SLIP，CSLIP，PPP，MTU
# TCP协议的特点
面向连接
面向连接，是指发送数据之前必须在两端建立连接。建立连接的方法是“三次握手”，这样能建立可靠的连接。建立连接，是为数据的可靠传输打下了基础。
仅支持单播传输
每条TCP传输连接只能有两个端点，只能进行点对点的数据传输，不支持多播和广播传输方式。
面向字节流
TCP不像UDP(下面会说到)一样那样一个个报文独立地传输，而是在不保留报文边界的情况下以字节流方式进行传输。
可靠传输
对于可靠传输，判断丢包，误码靠的是TCP的段编号以及确认号。TCP为了保证报文传输的可靠，就给每个包一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认(ACK)；如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认，那么对应的数据（假设丢失了）将会被重传。
提供拥塞控制
当网络出现拥塞的时候，TCP能够减小向网络注入数据的速率和数量，缓解拥塞
TCP提供全双工通信
TCP允许通信双方的应用程序在任何时候都能发送数据，因为TCP连接的两端都设有缓存，用来临时存放双向通信的数据。当然，TCP可以立即发送一个数据段，也可以缓存一段时间以便一次发送更多的数据段（最大的数据段大小取决于MSS）
# TCP三次握手
TCP连接的过程为（三次握手的过程）
第一次握手
客户端向服务端发送连接请求报文段。该报文段中包含自身的数据通讯初始序号。请求发送后，客户端便进入 SYN-SENT 状态。
第二次握手
服务端收到连接请求报文段后，如果同意连接，则会发送一个应答，该应答中也会包含自身的数据通讯初始序号，发送完成后便进入 SYN-RECEIVED 状态。
第三次握手
当客户端收到连接同意的应答后，还要向服务端发送一个确认报文。客户端发完这个报文段后便进入 ESTABLISHED 状态，服务端收到这个应答后也进入 ESTABLISHED 状态，此时连接建立成功。
这里可能大家会有个疑惑：为什么 TCP 建立连接需要三次握手，而不是两次？
这是因为这是为了防止出现失效的连接请求报文段被服务端接收的情况，从而产生错误。
# TCP四次挥手
TCP断开链接
TCP 是全双工的，在断开连接时两端都需要发送 FIN 和 ACK。
第一次握手
若客户端 A 认为数据发送完成，则它需要向服务端 B 发送连接释放请求。
第二次握手
B 收到连接释放请求后，会告诉应用层要释放 TCP 链接。然后会发送 ACK 包，并进入 CLOSE_WAIT 状态，此时表明 A 到 B 的连接已经释放，不再接收 A 发的数据了。但是因为 TCP 连接是双向的，所以 B 仍旧可以发送数据给 A。
第三次握手
B 如果此时还有没发完的数据会继续发送，完毕后会向 A 发送连接释放请求，然后 B 便进入 LAST-ACK 状态。
第四次握手
A 收到释放请求后，向 B 发送确认应答，此时 A 进入 TIME-WAIT 状态。该状态会持续 2MSL（最大段生存期，指报文段在网络中生存的时间，超时会被抛弃） 时间，若该时间段内没有 B 的重发请求的话，就进入 CLOSED 状态。当 B 收到确认应答后，也便进入 CLOSED 状态。
# IP
- 设备在网络中的地址，是唯一的标识
- ipv4 32bit 4字节 点分十进制
- ipv6 128bit 8组 冒分十进制 前面有0可以省略 但是0在后面不可省略 如果十六进制表示中有多个0可以省略
# UDP
UDP协议全称是用户数据报协议，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。
它有以下几个特点：
# 面向无连接
首先 UDP 是不需要和 TCP一样在发送数据前进行三次握手建立连接的，想发数据就可以开始发送了。并且也只是数据报文的搬运工，不会对数据报文进行任何拆分和拼接操作，不管是否连接成功。
具体来说就是：
在发送端，应用层将数据传递给传输层的 UDP 协议，UDP 只会给数据增加一个 UDP 头标识下是 UDP 协议，然后就传递给网络层了
在接收端，网络层将数据传递给传输层，UDP 只去除 IP 报文头就传递给应用层，不会任何拼接操作
# 有单播，多播，广播的功能
UDP 不止支持一对一的传输方式，同样支持一对多，多对多，多对一的方式，也就是说 UDP 提供了单播，多播，广播的功能。
- 1.单播 1-1
- 2.组播 1-多 组播地址:224.0.0.0-239.255.255.255 其中224.0.0.0-244.0.0.255为预留的组播地址
- 3.广播 1-所有的接收端
# UDP是面向报文的
发送方的UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP层。UDP对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。因此，应用程序必须选择合适大小的报文
# 不可靠性
首先不可靠性体现在无连接上，通信都不需要建立连接，想发就发，这样的情况肯定不可靠。
并且收到什么数据就传递什么数据，并且也不会备份数据，发送数据也不会关心对方是否已经正确接收到数据了。
再者网络环境时好时坏，但是 UDP 因为没有拥塞控制，一直会以恒定的速度发送数据。即使网络条件不好，也不会对发送速率进行调整。这样实现的弊端就是在网络条件不好的情况下可能会导致丢包，但是优点也很明显，在某些实时性要求高的场景（比如电话会议）就需要使用 UDP 而不是 TCP。
# 头部开销小，传输数据报文时是很高效的
# TCP和UDP的比较
| UDP | TCP | |
|---|---|---|
| 是否连接 | 无连接 | 面向连接 |
| 是否可靠 | 不可靠传输，不使用流量控制和拥塞控制 | 可靠传输，使用流量控制和拥塞控制 |
| 连接对象个数 | 支持一对一，一对多，多对一和多对多交互通信 | 只能是一对一通信 |
| 传输方式 | 面向报文 | 面向字节流 |
| 首部开销 | 首部开销小，仅8字节 | 首部最小20字节，最大60字节 |
| 适用场景 | 适用于实时应用（IP电话、视频会议、直播等） | 适用于要求可靠传输的应用，例如文件传输 |
- TCP向上层提供面向连接的可靠服务 ，UDP向上层提供无连接不可靠服务。
- 虽然 UDP 并没有 TCP 传输来的准确，但是也能在很多实时性要求高的地方有所作为
- 对数据准确性要求高，速度可以相对较慢的，可以选用TCP
- TCP和UDP基本相反
# DNS
你有没有想过为什么你可以通过键入 www.google.com 就能够获取你想要的网站？计算机网络中的每个端系统都有一个 IP 地址存在，而把 IP 地址转换为便于人类记忆的协议就是 DNS 协议，负责把域名解析成ip返回给计算机 计算机再通过ip服务器。
DNS 的全称是域名系统（Domain Name System，缩写：DNS），它作为将域名和 IP 地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。
# URI / URL
你可以通过输入 www.google.com 地址来访问谷歌的官网，那么这个地址有什么规定吗？我怎么输都可以？AAA.BBB.CCC 是不是也行？当然不是的，你输入的地址格式必须要满足 URI 的规范。
URI的全称是（Uniform Resource Identifier），中文名称是统一资源标识符，使用它就能够唯一地标记互联网上资源。
URL的全称是（Uniform Resource Locator），中文名称是统一资源定位符，也就是我们俗称的网址，它实际上是 URI 的一个子集。
URI 不仅包括 URL，还包括 URN（统一资源名称），它们之间的关系如下
# HTTPS
HTTP 一般是明文传输，很容易被攻击者窃取重要信息，鉴于此，HTTPS 应运而生。HTTPS 的全称为 （Hyper Text Transfer Protocol over SecureSocket Layer），全称有点长，HTTPS 和 HTTP 有很大的不同在于 HTTPS 是以安全为目标的 HTTP 通道，在 HTTP 的基础上通过传输加密和身份认证保证了传输过程的安全性。HTTPS 在 HTTP 的基础上增加了 SSL 层，通过SSL或TLS提供加密处理数据、验证对方身份以及数据完整性保护，也就是说 HTTPS = HTTP + SSL。
# HTTPS实现原理
# SSL建立连接过程
- client向server发送请求https://baidu.com，然后连接到server的443端口，发送的信息主要是随机值1和客户端支持的加密算法。
- server接收到信息之后给予client响应握手信息，包括随机值2和匹配好的协商加密算法，这个加密算法一定是client发送给server加密算法的子集。
- 随即server给client发送第二个响应报文是数字证书。服务端必须要有一套数字证书，可以自己制作，也可以向组织申请。区别就是自己颁发的证书需要客户端验证通过，才可以继续访问，而使用受信任的公司申请的证书则不会弹出提示页面，这套证书其实就是一对公钥和私钥。传送证书，这个证书其实就是公钥，只是包含了很多信息，如证书的颁发机构，过期时间、服务端的公钥，第三方证书认证机构(CA)的签名，服务端的域名信息等内容。
- 客户端解析证书，这部分工作是由客户端的TLS来完成的，首先会验证公钥是否有效，比如颁发机构，过期时间等等，如果发现异常，则会弹出一个警告框，提示证书存在问题。如果证书没有问题，那么就生成一个随即值（预主秘钥）。
- 客户端认证证书通过之后，接下来是通过随机值1、随机值2和预主秘钥组装会话秘钥。然后通过证书的公钥加密会话秘钥。
- 传送加密信息，这部分传送的是用证书加密后的会话秘钥，目的就是让服务端使用秘钥解密得到随机值1、随机值2和预主秘钥。
- 服务端解密得到随机值1、随机值2和预主秘钥，然后组装会话秘钥，跟客户端会话秘钥相同。
- 客户端通过会话秘钥加密一条消息发送给服务端，主要验证服务端是否正常接受客户端加密的消息。
- 同样服务端也会通过会话秘钥加密一条消息回传给客户端，如果客户端能够正常接受的话表明SSL层连接建立完成了。
问题：
1.怎么保证保证服务器给客户端下发的公钥是真正的公钥，而不是中间人伪造的公钥呢？
2.证书如何安全传输，被掉包了怎么办？
数字证书内容 包括了加密后服务器的公钥、权威机构的信息、服务器域名，还有经过CA私钥签名之后的证书内容（经过先通过Hash函数计算得到证书数字摘要，然后用权威机构私钥加密数字摘要得到数字签名)，签名计算方法以及证书对应的域名。
验证证书安全性过程
当客户端收到这个证书之后，使用本地配置的权威机构的公钥对证书进行解密得到服务端的公钥和证书的数字签名，数字签名经过CA公钥解密得到证书信息摘要。
然后证书签名的方法计算一下当前证书的信息摘要，与收到的信息摘要作对比，如果一样，表示证书一定是服务器下发的，没有被中间人篡改过。因为中间人虽然有权威机构的公钥，能够解析证书内容并篡改，但是篡改完成之后中间人需要将证书重新加密，但是中间人没有权威机构的私钥，无法加密，强行加密只会导致客户端无法解密，如果中间人强行乱修改证书，就会导致证书内容和证书签名不匹配。
那第三方攻击者能否让自己的证书显示出来的信息也是服务端呢？（伪装服务端一样的配置）显然这个是不行的，因为当第三方攻击者去CA那边寻求认证的时候CA会要求其提供例如域名的whois信息、域名管理邮箱等证明你是服务端域名的拥有者，而第三方攻击者是无法提供这些信息所以他就是无法骗CA他拥有属于服务端的域名。
# HTTP VS HTTPS
HTTP特点：
- 无状态：协议对客户端没有状态存储，对事物处理没有“记忆”能力，比如访问一个网站需要反复进行登录操作
- 无连接：HTTP/1.1之前，由于无状态特点，每次请求需要通过TCP三次握手四次挥手，和服务器重新建立连接。比如某个客户机在短时间多次请求同一个资源，服务器并不能区别是否已经响应过用户的请求，所以每次需要重新响应请求，需要耗费不必要的时间和流量。
- 基于请求和响应：基本的特性，由客户端发起请求，服务端响应
- 简单快速、灵活
- 通信使用明文、请求和响应不会对通信方进行确认、无法保护数据的完整性
HTTP协议传输数据以明文形式显示 针对无状态的一些解决策略： 场景：逛电商商场用户需要使用的时间比较长，需要对用户一段时间的HTTP通信状态进行保存，比如执行一次登陆操作，在30分钟内所有的请求都不需要再次登陆。
- 通过Cookie/Session技术
- HTTP/1.1持久连接（HTTP keep-alive）方法，只要任意一端没有明确提出断开连接，则保持TCP连接状态，在请求首部字段中的Connection: keep-alive即为表明使用了持久连接
而HTTPS有如下特点：
基于HTTP协议，通过SSL或TLS提供加密处理数据、验证对方身份以及数据完整性保护
- 内容加密：采用混合加密技术，中间者无法直接查看明文内容
- 验证身份：通过证书认证客户端访问的是自己的服务器
- 保护数据完整性：防止传输的内容被中间人冒充或者篡改
非对称加密过程需要用到公钥进行加密，那么公钥从何而来？其实公钥就被包含在数字证书中，数字证书通常来说是由受信任的数字证书颁发机构CA，在验证服务器身份后颁发，证书中包含了一个密钥对（公钥和私钥）和所有者识别信息。数字证书被放到服务端，具有服务器身份验证和数据传输加密功能。
# HTTP 请求响应全过程（重点）
当你在浏览器中输入网址后，到底发生了什么事情？你想要的内容是如何展现出来的？让我们通过一个例子来探讨一下，我们假设访问的 URL 地址为 http://www.someSchool.edu/someDepartment/home.index，当我们输入网址并点击回车时，浏览器内部会进行如下操作
- DNS服务器会首先进行域名的映射，找到访问www.someSchool.edu所在的地址，然后HTTP 客户端进程在 80 端口发起一个到服务器 www.someSchool.edu 的 TCP 连接（80 端口是 HTTP 的默认端口）。在客户和服务器进程中都会有一个套接字与其相连。
- HTTP 客户端通过它的套接字向服务器发送一个 HTTP 请求报文。该报文中包含了路径 someDepartment/home.index 的资源，我们后面会详细讨论 HTTP 请求报文。
- HTTP 服务器通过它的套接字接受该报文，进行请求的解析工作，并从其存储器(RAM 或磁盘)中检索出对象 www.someSchool.edu/someDepartment/home.index，然后把检索出来的对象进行封装，封装到 HTTP 响应报文中，并通过套接字向客户进行发送。
- HTTP 服务器随即通知 TCP 断开 TCP 连接，实际上是需要等到客户接受完响应报文后才会断开 TCP 连接。
- HTTP 客户端接受完响应报文后，TCP 连接会关闭。HTTP 客户端从响应中提取出报文中是一个 HTML 响应文件，并检查该 HTML 文件，然后循环检查报文中其他内部对象。
- 检查完成后，HTTP 客户端会把对应的资源通过显示器呈现给用户。
客户端输入URL回车，DNS解析域名得到服务器的IP地址，服务器在80端口监听客户端请求，端口通过TCP/IP协议（可以通过Socket实现）建立连接。HTTP属于TCP/IP模型中的运用层协议，所以通信的过程其实是对应数据的入栈和出栈。
报文从运用层传送到运输层，运输层通过TCP三次握手和服务器建立连接，四次挥手释放连接。
为什么需要三次握手呢？为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误。
比如：client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段，但是server收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是client再次发出的一个新的连接请求，于是就向client发出确认报文段，同意建立连接。假设不采用“三次握手”，那么只要server发出确认，新的连接就建立了，由于client并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬server的确认，也不会向server发送数据，但server却以为新的运输连接已经建立，并一直等待client发来数据。所以没有采用“三次握手”，这种情况下server的很多资源就白白浪费掉了。
为什么需要四次挥手呢？TCP是全双工模式，当client发出FIN报文段时，只是表示client已经没有数据要发送了，client告诉server，它的数据已经全部发送完毕了；但是，这个时候client还是可以接受来server的数据；当server返回ACK报文段时，表示它已经知道client没有数据发送了，但是server还是可以发送数据到client的；当server也发送了FIN报文段时，这个时候就表示server也没有数据要发送了，就会告诉client，我也没有数据要发送了，如果收到client确认报文段，之后彼此就会愉快的中断这次TCP连接。
至此，键入网址再按下回车的全过程就结束了。上述过程描述的是一种简单的请求-响应全过程，真实的请求-响应情况可能要比上面描述的过程复杂很多。
# 请求部分
请求行： 永远位于请求的第一行 请求消息头： 从第二行开始，到第一个空行结束 请求的正文： 从第一个空行后开始，到正文的结束
# 响应部分
响应行： 永远位于响应的第一行 响应消息头： 从第二行开始，到第一个空行结束 响应的正文： 从第一个空行后开始，到正文的结束
# HTTP 请求特征
HTTP 进行分组传输是具有以下特征
- 支持客户-服务器模式
- 简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有 GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于 HTTP 协议简单，使得 HTTP 服务器的程序规模小，因而通信速度很快。
- 灵活：HTTP 允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由 Content-Type 加以标记。
- 无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
- 无状态：HTTP 协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
# 请求行详解
请求行：GET /myapp/2.html HTTP/1.1
| 内容 | 说明 |
|---|---|
| GET | 请求的方式。（还有POST） |
| /myapp/2.html | 请求的资源。 |
| HTTP/1.1 | 使用的协议，及协议的版本。 |
# 请求消息头详解
| 内容 | 说明 |
|---|---|
| Accept | 告知服务器，客户浏览器所支持的MIME类型。 |
| Accept-Encoding | 告知服务器，客户浏览器所支持的压缩编码格式。最常用的就是gzip压缩。 |
| Accept-Language | 告知服务器，客户浏览器所支持的语言。一般都是zh_CN或en_US等。 |
| Referer | 告知服务器，当前请求的来源。 只有当前请求有来源的时候，才有这个消息头。从地址栏输入的没有来源。 作用：1 投放广告 2 防盗链 |
| Content-Type | 告知服务器，请求正文的MIME类型。 |
| Content-Length | 告知服务器，请求正文的长度。 |
| User-Agent | 浏览器相关信息 |
| Connection: Keep-Alive | 连接的状态：保持连接 |
| If-Modified-Since | 告知服务器，客户浏览器缓存文件的最后修改时间。 |
| Cookie（********） | 会话管理相关，非常的重要。 |
# 请求正文详解
第一：只有post请求方式，才有请求的正文。get方式的正文是在地址栏中的。 第二：表单的输入域有name属性的才会被提交。不分get和post的请求方式。 第三：表单的enctype属性取值决定了请求正文的体现形式。概述的含义是：请求正文的MIME编码类型。
| enctype取值 | 请求正文体现形式 | 示例 |
|---|---|---|
| application/x-www-form-urlencoded | key=value&key=value | username=test&password=1234 |
| multipart/form-data | 此时变成了多部分表单数据。多部分是靠分隔符分隔的。 | -----------------------------7df23a16c0210 Content-Disposition: form-data; name="username" test -----------------------------7df23a16c0210 Content-Disposition: form-data; name="password" 1234 -----------------------------7df23a16c0210 Content-Disposition: form-data; name="headfile"; filename="C:\Users\zhy\Desktop\请求部分.jpg" Content-Type: image/pjpeg -----------------------------7df23a16c0210 |
# 响应部分详解
# 响应行详解
响应行：HTTP/1.1 200 OK
| 内容 | 说明 |
|---|---|
| HTTP/1.1 | 使用协议的版本。 |
| 200 | 响应状态码 |
| OK | 状态码描述 |
常用状态码介绍：
| 状态码 | 说明 |
|---|---|
| 200 | 一切都OK> |
| 302/307 | 请求重定向(客户端行为，两次请求，地址栏发生改变) |
| 304 | 请求资源未发生变化，使用缓存 |
| 404 | 请求资源未找到 |
| 500 | 服务器错误 |
# 响应消息头详解
| 消息头 | 说明 |
|---|---|
| Location | 请求重定向的地址，常与302,307配合使用。 |
| Server | 服务器相关信息。 |
| Content-Type | 告知客户浏览器，响应正文的MIME类型。 |
| Content-Length | 告知客户浏览器，响应正文的长度。 |
| Content-Encoding | 告知客户浏览器，响应正文使用的压缩编码格式。常用的gzip压缩。 |
| Content-Language | 告知客户浏览器，响应正文的语言。zh_CN或en_US等等。 |
| Content-Disposition | 告知客户浏览器，以下载的方式打开响应正文。 |
| Refresh | 定时刷新 |
| Last-Modified | 服务器资源的最后修改时间。 |
| Set-Cookie（*******） | 会话管理相关，非常的重要 |
| Expires:-1 | 服务器资源到客户浏览器后的缓存时间 |
| Catch-Control: no-catch | 不要缓存，//针对http协议1.1版本 |
| Pragma:no-catch | 不要缓存，//针对http协议1.0版本 |
# 响应正文详解
就和我们在浏览器上右键查看源文件看到的内容是一样的。
<html>
<head>
<link rel="stylesheet" href="css.css" type="text/css">
<script type="text/javascript" src="demo.js"></script>
</head>
<body>
<img src="1.jpg" />
</body>
</html>
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# HTTP 报文
HTTP 协议主要由三大部分组成：
- 起始行（start line）：描述请求或响应的基本信息；
- 头部字段（header）：使用 key-value 形式更详细地说明报文；
- 消息正文（entity）：实际传输的数据，它不一定是纯文本，可以是图片、视频等二进制数据。
其中起始行和头部字段并成为 请求头 或者 响应头，统称为 Header；消息正文也叫做实体，称为 body。HTTP 协议规定每次发送的报文必须要有 Header，但是可以没有 body，也就是说头信息是必须的，实体信息可以没有。而且在 header 和 body 之间必须要有一个空行（CRLF），如果用一幅图来表示一下的话，我觉得应该是下面这样
我们使用上面的那个例子来看一下 http 的请求报文
如图，这是 http://www.someSchool.edu/someDepartment/home.index 请求的请求头，通过观察这个 HTTP 报文我们就能够学到很多东西，首先，我们看到报文是用普通 ASCII 文本书写的，这样保证人能够可以看懂。然后，我们可以看到每一行和下一行之间都会有换行，而且最后一行（请求头部后）再加上一个回车换行符。
每个报文的起始行都是由三个字段组成：方法、URL 字段和 HTTP 版本字段。
# HTTP 请求方法
HTTP 请求方法一般分为 8 种，它们分别是
GET 获取资源，GET 方法用来请求访问已被 URI 识别的资源。指定的资源经服务器端解析后返回响应内容。也就是说，如果请求的资源是文本，那就保持原样返回；
POST 传输实体，虽然 GET 方法也可以传输主体信息，但是便于区分，我们一般不用 GET 传输实体信息，反而使用 POST 传输实体信息，
PUT 传输文件，PUT 方法用来传输文件。就像 FTP 协议的文件上传一样，要求在请求报文的主体中包含文件内容，然后保存到请求 URI 指定的位置。
但是，鉴于 HTTP 的 PUT 方法自身不带验证机制，任何人都可以上传文件 , 存在安全性问题，因此一般的 W eb 网站不使用该方法。若配合 W eb 应用程序的验证机制，或架构设计采用REST（REpresentational State Transfer，表征状态转移）标准的同类 Web 网站，就可能会开放使用 PUT 方法。
HEAD 获得响应首部，HEAD 方法和 GET 方法一样，只是不返回报文主体部分。用于确认 URI 的有效性及资源更新的日期时间等。
DELETE 删除文件，DELETE 方法用来删除文件，是与 PUT 相反的方法。DELETE 方法按请求 URI 删除指定的资源。
OPTIONS 询问支持的方法，OPTIONS 方法用来查询针对请求 URI 指定的资源支持的方法。
TRACE 追踪路径，TRACE 方法是让 Web 服务器端将之前的请求通信环回给客户端的方法。
CONNECT 要求用隧道协议连接代理，CONNECT 方法要求在与代理服务器通信时建立隧道，实现用隧道协议进行 TCP 通信。主要使用 SSL（Secure Sockets Layer，安全套接层）和 TLS（Transport Layer Security，传输层安全）协议把通信内容加 密后经网络隧道传输。
我们一般最常用的方法也就是 GET 方法和 POST 方法，其他方法暂时了解即可
# URL（重点）
HTTP 协议使用 URI 定位互联网上的资源。正是因为 URI 的特定功能，在互联网上任意位置的资源都能访问到。URL 带有请求对象的标识符。在上面的例子中，浏览器正在请求对象 /somedir/page.html 的资源。
我们再通过一个完整的域名解析一下 URL
比如 http://www.example.com:80/path/to/myfile.html?key1=value1&key2=value2#SomewhereInTheDocument 这个 URL 比较繁琐了吧，你把这个 URL 搞懂了其他的 URL 也就不成问题了。
# http
http://告诉浏览器使用何种协议。对于大部分 Web 资源，通常使用 HTTP 协议或其安全版本，HTTPS 协议。另外，浏览器也知道如何处理其他协议。例如， mailto: 协议指示浏览器打开邮件客户端；ftp:协议指示浏览器处理文件传输。
# 主机
www.example.com 既是一个域名，也代表管理该域名的机构。它指示了需要向网络上的哪一台主机发起请求。当然，也可以直接向主机的 IP address (opens new window) 地址发起请求。但直接使用 IP 地址的场景并不常见。
# 端口
两个主机之间要发起 TCP 连接需要两个条件，主机 + 端口。它表示用于访问 Web 服务器上资源的入口。通常都是一个应用程序占用一个端口，如果访问的该 Web 服务器使用HTTP协议的标准端口（HTTP为80，HTTPS为443）授予对其资源的访问权限，则通常省略此部分。否则端口就是 URI 必须的部分。
- 应用程序在设备中唯一的标识
- 端口:应用程序在设备中唯一的标识
- 端口号范围:取值范围 0—65535
- 0-1023用于知名网络服务或者应用
# 路径
/path/to/myfile.html 是 Web 服务器上资源的路径。以端口后面的第一个 / 开始，到 ? 号之前结束，中间的 每一个/ 都代表了层级（上下级）关系。这个 URL 的请求资源是一个 html 页面。
# 查询参数
?key1=value1&key2=value2是提供给 Web 服务器的额外参数。如果是 GET 请求，一般带有请求 URL 参数，如果是 POST 请求，则不会在路径后面直接加参数。这些参数是用 & 符号分隔的键/值对列表。key1 = value1 是第一对，key2 = value2 是第二对参数
# 锚点
#SomewhereInTheDocument 是资源本身的某一部分的一个锚点。锚点代表资源内的一种“书签”，它给予浏览器显示位于该“加书签”点的内容的指示。 例如，在HTML文档上，浏览器将滚动到定义锚点的那个点上；在视频或音频文档上，浏览器将转到锚点代表的那个时间。值得注意的是 # 号后面的部分，也称为片段标识符，永远不会与请求一起发送到服务器。
# 响应状态码
首先出现的应该就是 200 OK，这是 HTTP 响应标头的状态码，它表示着响应成功完成。HTTP 响应标头的状态码有很多，并做了如下规定
以 2xx 为开头的都表示请求成功响应。
| 状态码 | 含义 |
|---|---|
| 200 | 成功响应 |
| 204 | 请求处理成功，但是没有资源可以返回 |
| 206 | 对资源某一部分进行响应，由Content-Range 指定范围的实体内容。 |
以 3xx 为开头的都表示需要进行附加操作以完成请求
| 状态码 | 含义 |
|---|---|
| 301 | 永久性重定向，该状态码表示请求的资源已经重新分配 URI，以后应该使用资源现有的 URI |
| 302 | 临时性重定向。该状态码表示请求的资源已被分配了新的 URI，希望用户（本次）能使用新的 URI 访问。 |
| 303 | 该状态码表示由于请求对应的资源存在着另一个 URI，应使用 GET 方法定向获取请求的资源。 |
| 304 | 该状态码表示客户端发送附带条件的请求时，服务器端允许请求访问资源，但未满足条件的情况。 |
| 307 | 临时重定向。该状态码与 302 Found 有着相同的含义。 |
以 4xx 的响应结果表明客户端是发生错误的原因所在。
| 状态码 | 含义 |
|---|---|
| 400 | 该状态码表示请求报文中存在语法错误。当错误发生时，需修改请求的内容后再次发送请求。 |
| 401 | 该状态码表示发送的请求需要有通过 HTTP 认证（BASIC 认证、DIGEST 认证）的认证信息。 |
| 403 | 该状态码表明对请求资源的访问被服务器拒绝了。 |
| 404 | 该状态码表明服务器上无法找到请求的资源。 |
以 5xx 为开头的响应标头都表示服务器本身发生错误
| 状态码 | 含义 |
|---|---|
| 500 | 该状态码表明服务器端在执行请求时发生了错误。 |
| 503 | 该状态码表明服务器暂时处于超负载或正在进行停机维护，现在无法处理请求。 |
# 总结补充（便于理解）
# OSI模型
# 超详细图
# 简略图
# 常见的应用层协议：
# TCP/IP分层模型
┌────------────┐┌─┬─┬─-┬─┬─-┬─┬─-┬─┬─-┬─┬─-┐
│ ││Ｄ│Ｆ│Ｗ│Ｆ│Ｈ│Ｇ│Ｔ│Ｉ│Ｓ│Ｕ│ │ │ ││Ｎ│Ｉ│Ｈ│Ｔ│Ｔ│Ｏ│Ｅ│Ｒ│Ｍ│Ｓ│其│ │第四层，应用层 ││Ｓ│Ｎ│Ｏ│Ｐ│Ｔ│Ｐ│Ｌ│Ｃ│Ｔ│Ｅ│ │ │ ││ │Ｇ│Ｉ│ │Ｐ│Ｈ│Ｎ│ │Ｐ│Ｎ│ │ │ ││ │Ｅ│Ｓ│ │ │Ｅ│Ｅ│ │ │Ｅ│它│ │ ││ │Ｒ│ │ │ │Ｒ│Ｔ│ │ │Ｔ│ │ └───────------─┘└─┴─┴─-┴─┴─-┴─┴─-┴─┴─-┴─┴-─┘ ┌───────-----─┐┌─────────-------┬──--------─────────┐ │第三层，传输层 ││ ＴＣＰ │ ＵＤＰ │ └───────-----─┘└────────-------─┴──────────--------─┘ ┌───────-----─┐┌───----──┬───---─┬────────-------──┐ │ ││ │ＩＣＭＰ│ │ │第二层，网间层 ││ └──---──┘ │ │ ││ ＩＰ │ └────────-----┘└────────────────────-------------─-┘ ┌────────-----┐┌─────────-------┬──────--------─────┐ │第一层，网络接口││ＡＲＰ／ＲＡＲＰ │ 其它 │ └────────------┘└─────────------┴─────--------──────┘
# TCP/IP 分层模型的分层以以太网上传输 UDP 数据包
# 网络模型一般是指 OSI 七层参考模型和 TCP/IP 五层参考模型。
每一层实现各自的功能和协议，并且都为上一层提供业务功能。为了提供这种业务功能，下一层将上一层中的数据并入到本层的数据域中，然后通过加入报头或报尾来实现该层业务功能，该过程叫做数据封装。用户的数据要经过一次次包装，最后转化成可以在网络上传输的信号，发送到网络上。当到达目标计算机后，再执行相反的数据拆包过程。
# 物理层：
主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。
主要作用是将数据最终编码为用 0、1 标识的比特流，通过物理介质传输，这一层的数据叫做比特。
# 数据链路层：
主要将接收到的数据进行 MAC 地址（网卡地址）的封装与解封装。 常把这一层的数据叫做帧。这一层常工作的设备是交换机。
# 网络层：
主要将接收到的数据进行 IP 地址的封装与解封装。 常把这一层的数据叫做数据包。这一层设备是路由器。
# 传输层：
定义了一些数据传输的协议和端口号。 主要将接收的数据进行分段和传输，到达目的地址后在进行重组。 常把这一层的数据叫做段。
# 会话层：
通过传输层建立数据传输的通路。 主要在系统之间发起会话或者接收会话请求。
# 表示层：
主要进行对接收数据的解释、加密与解密、压缩与解压缩。 确保一个系统的应用层发送的数据能被另一个系统的应用层识别。
# 应用层：
主要是为一些终端应用程序提供服务。直接面对着用户的。
# OSI7和OSI，TCP/IP 5层模型，TCP/IP 4层模型
| OSI7层模型 | OSI和TCP/IP5层模型 | TCP/IP4层模型 |
|---|---|---|
| 应用层 | 应用层 | 应用层 |
| 会话层 | / | / |
| 表示层 | / | / |
| 传输层 | 运输层 | 运输层 |
| 网络层 | 网络层 | 网际层 |
| 数据链路层 | 数据链路层 | 网络接口层 |
| 物理层 | 物理层 | / |
