第一章 了解Web及其網絡基礎
1.1使用HTTP協議訪問Web
1.2HTTP的誕生
1.3網絡基礎TCP/IP
1.4和HTTP相關協議：IP\TCP和DNS
1.5負責域名解析的DNS服務
1.6各種協議和HTTP協議的關系
1.7URI和URL
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心得：
HTTP為知識共享而誕生的協議，屬于TCP/IP協議族里的協議之一。
我們瀏覽web時候web是如何實現的？數據怎么傳的？網絡是如何通信的呢？

利用 TCP/IP 協議族進行網絡通信時，會通過分層順序與對方進行通信。發送端從應用層往下走，接收端則往應用層往上走。
HTTP這個應用層協議和其他層的協議之間是什么一種關系？

1.1使用HTTP協議訪問Web

網頁瀏覽器（Web Browser）的地址里輸入URL，web頁面如何呈現？
根據web瀏覽器制定的地址欄的url，從瀏覽器向服務器端獲取文件資源等信息，從而顯示在web頁面。

Web 使用一種名為 HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本傳輸協議 ）的協議作為規范，完成從客戶端到服務器端等一系列運作流程。而協議是指規則的約定。

1.2 HTTP誕生

1989 年 3 月，互聯網還只屬于少數人。在這一互聯網的黎明期，HTTP 誕生了。CERN（歐洲核子研究組織）的蒂姆 ? 伯納斯 - 李（Tim BernersLee）博士提出了一種能讓遠隔兩地的研究者們共享知識的設想。最初設想的基本理念是：借助多文檔之間相互關聯形成的超文本（HyperText），連成可相互參閱的 WWW（World Wide Web，萬維網）。現在已提出了 3 項 WWW 構建技術，分別是：把 SGML（Standard Generalized Markup Language，標準通用標記語言）作為頁面的文本標記語言的 HTML（HyperText Markup Language，超文本標記語言）；作為文檔傳遞協議的 HTTP ；指定文檔所在地址的 URL（Uniform Resource Locator，統一資源定位符）。
HTTP/0.9
HTTP 于 1990 年問世。那時的 HTTP 并沒有作為正式的標準被建立。現在的 HTTP 其實含有 HTTP1.0 之前版本的意思，因此被稱為HTTP/0.9。
HTTP/1.0
HTTP 正式作為標準被公布是在 1996 年的 5 月，版本被命名為HTTP/1.0，并記載于 RFC1945。雖說是初期標準，但該協議標準至今仍被廣泛使用在服務器端。
HTTP/1.1
1997 年 1 月公布的 HTTP/1.1 是目前主流的 HTTP 協議版本。當初的標準是 RFC2068，之后發布的修訂版 RFC2616 就是當前的最新版本。

1.3 網絡基礎TCP/IP

TCP/IP 協議族
計算機與網絡設備要相互通信，雙方就必須基于相同的方法。比如，如何探測到通信目標、由哪一邊先發起通信、使用哪種語言進行通信、怎樣結束通信等規則都需要事先確定。不同的硬件、操作系統之間的通信，所有的這一切都需要一種規則。而我們就把這種規則稱為協議（protocol）。
TCP/IP 是互聯網相關各類協議族的總稱
**協議中存在各式各樣的內容。**從電纜的規格到 IP 地址的選定方法、尋找異地用戶的方法、雙方建立通信的順序，以及 Web 頁面顯示需要處理的步驟，等等。

TCP/IP分層管理
TCP/IP 協議族按層次分別分為以下 4 層：應用層、傳輸層、網絡層和數據鏈路層。

TCP/IP 層次化是有好處的。

如果互聯網只由一個協議統籌，某個地方需要改變設計時，就必須把所有部分整體替換掉。而分層之后只需把變動的層替換掉即可。把各層之間的接口部分規劃好之后，每個層次內部的設計就能夠自由改動了。

設計網絡時候，從各個層逐一設置。

應用層：
應用層決定了向用戶提供應用服務時通信的活動。TCP/IP 協議族內預存了各類通用的應用服務。比如，FTP（File Transfer Protocol，文件傳輸協議）和 DNS（Domain Name System，域名系統）服務就是其中兩類。HTTP 協議也處于該層。

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傳輸層：
傳輸層對上層應用層，提供處于網絡連接中的兩臺計算機之間的數據傳輸。在傳輸層有兩個性質不同的協議。TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協議）和 UDP（User Data Protocol，用戶數據報協議）。

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網絡層（網絡互連層）：
網絡層用來處理在網絡上流動的數據包。數據包是網絡傳輸的最小數據單位，該層規定了通過怎樣的路徑（所謂的傳輸路線）到達對方計算機，并把數據包傳送給對方。
和對方計算機之間通過多臺計算機或網絡設備進行傳輸時，網絡層所起的作用就是在眾多的選項內選擇一條傳輸路線。

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鏈路層（又名數據鏈路層，網絡接口層）
用來處理連接網絡的硬件部分。包括控制操作系統、硬件的設備驅動、NIC（Network Interface Card，網絡適配器，即網卡），及光纖等物理可見部分（還包括連接器等一切傳輸媒介）。硬件上的范疇均在鏈路層的作用范圍之內。

利用 TCP/IP 協議族進行網絡通信時，會通過分層順序與對方進行通信。發送端從應用層往下走，接收端則往應用層往上走。

HTTP舉例
1、作為發送端的客戶端在應用層（HTTP協議）發出想看某個Web頁面的HTTP請求。
2、在傳輸層（TCP協議）（HTTP請求報文）進行分割，并在各個報文上打上標記序號及端口號轉發給網絡層。
3、在網絡層（IP協議），增加作為通信目的地的MAC地址后轉發給鏈路層。
4、接收端的服務器在鏈路層接收到數據，按順序往上層發送，一直到應用層，當傳輸到應用層，才真正接收到由客戶端發送來的HTTP請求。

1.4 與 HTTP 關系密切的協議 : IP、TCP 和DNS

協議及其對應的層：
HTTP協議/DNS協議，應用層
TCP協議，傳輸層
IP協議，網絡層

1.4.1 負責傳輸的IP協議

IP（Internet Protocol，因特網協議），網際協議位于網絡層。TCP/IP協議族里的IP指的就是網際協議，“IP”和“IP 地址”別搞混，“IP”其實是一種協議的名稱。
**IP協議作用——把各種數據包傳送給對方。保證確實傳送到對方那里。 **

問題：如何做到正確的傳輸給對方它所需要的數據呢？

第一個條件：IP地址

第二個條件：MAC地址（Media Access Control Address）

IP地址指明節點被分配到的地址，MAC地址是指網卡所屬的固定地址。IP地址和MAC地址進行配對。IP地址可變換，但是MAC地址基本上不改變。（使用 ARP 協議憑借 MAC 地址進行通信）

**IP間的通信依賴MAC地址。**在網絡上，通信的雙方在同一局域網（LAN）內的情況是很少的，通常是經過多臺計算機和網絡設備中轉才能連接到對方。而在進行中轉時，會利用下一站中轉設備的 MAC地址來搜索下一個中轉目標。這時，會采用 ARP 協議（AddressResolution Protocol）。ARP 是一種用以解析地址的協議，根據通信方的 IP 地址就可以反查出對應的 MAC 地址。

在到達通信目標前中轉過程里，計算機和路由器等網絡設備獲悉傳輸路線的機制稱為路由選擇。（routing） 幫助記憶：寄件人發件，快遞公司收件到貨物集散中心然后派件中轉，達到收件人所在區域在層層分發直到到達地址。

1.4.2 確保可靠性的TCP協議
按層次分，TCP 位于傳輸層，提供可靠的字節流服務。
字節流服務（Byte Stream Service）是指，為了方便傳輸，將大塊數據分割成以報文段（segment）為單位的數據包進行管理。而可靠的傳輸服務是指，能夠把數據準確可靠地傳給對方。一言以蔽之，TCP 協議為了更容易傳送大數據才把數據分割，而且 TCP 協議能夠確認數據最終是否送達到對方。

如何實現數據包傳輸到正確的目標呢？

字節流服務方便傳輸

三次握手（three-way handshaking）策略。
用 TCP 協議把數據包送出去后，TCP不會對傳送后的情況置之不理，它一定會向對方確認是否成功送達。握手過程中使用了 TCP 的標志（flag） —— SYN（synchronize） 和ACK（acknowledgement）。

其他手段

發送端首先發送一個帶 SYN 標志的數據包給對方。接收端收到后，回傳一個帶有 SYN/ACK 標志的數據包以示傳達確認信息。最后，發送端再回傳一個帶 ACK 標志的數據包，代表“握手”結束。若在握手過程中某個階段莫名中斷，TCP 協議會再次以相同的順序發送相同的數據包。

1.5 負責域名解析的DNS服務

DNS(Domain Name System)服務是和HTTP協議一樣位于應用層的協議，是提供域名到IP地址時間的解析服務。

DNS協議提供通過域名查找IP地址，或者逆向從IP地址反查域名的服務。

計算機可以被賦予IP地址，也可以被賦予主機名和域名。**用戶通常使用主機名或域名來訪問對方的計算機，**而不是直接通過 IP地址訪問。因為與 IP 地址的一組純數字相比，用字母配合數字的表示形式來指定計算機名更符合人類的記憶習慣。計算機通常通過純數字的IP地址來訪問

1.6 各種協議和HTTP協議的關系

IP 協議、TCP 協議和 DNS 服務在使用HTTP 協議的通信過程中各自發揮了哪些作用？

1.7 URI和URL

URI，統一資源標識符
URL，統一資源定位符
URI是用字符串標識的某一互聯網資源，URL表示資源的地點（互聯網上所處的位置），URL是URI的子集。

1.7.1 URI——Uniform Resource Identifier
Uniform：規定統一的格式可方便處理多種不同類型的資源，而不是根據上下文環境來識別資源指定的訪問方式。
Resource：定義“可識別的任何東西”，除了文檔文件、圖像或服務（如當天天氣預報）外可以區別于其他類型的，全都可作為資源。
Identifier：表示可標識的對象，也稱為標識符。
URI 就是由某個協議方案表示的資源的定位標識符。協議方案是指訪問資源所使用的協議類型名稱。

1.7.2 URI格式
表示指定的URI，要使用涵蓋全部必要信息的絕對URI、絕對URL以及相對URL.
相對URL是指從瀏覽器中基本URI處指定的URL，如/image/logo.gif。

http: 或 https: 等協議方案名獲取訪問資源時要指定協議類型。不區分字母大小寫，最后附一個冒號（:）。
1、登入信息（認證）指定用戶名和密碼作為從服務端獲取資源時必要的登入信息（身份認證）
2、服務器地址：使用絕對URI必須指定訪問的服務器地址。地址可以是類似hackr.jp 這種 DNS 可解析的名稱，或是 192.168.1.1 這類 IPv4 地址名，還可以是 [0:0:0:0:0:0:0:1] 這樣用方括號括起來的 IPv6 地址名。
3、服務器端口號：
指定服務器連接的網絡端口號。是可選項，用戶省略則自動使用默認端口號。
4、帶層次的文件路徑：
指定服務器上的文件路徑來定位特指的資源。
5、查詢字符串：
針對已指定的文件路徑內的資源，可以使用查詢字符串傳入任意參數，此項可選。
6、片段標識符
使用片段標識符通常可標記處已獲取資源里的子資源（文檔內的某個位置）。但在 RFC 中并沒有明確規定其使用方法。該項也為可選項。

RFC（Request for Comments，征求修正意見書）

通常，應用程序會遵照由 RFC 確定的標準實現。可以說，RFC 是互聯網的設計文檔，要是不按照 RFC 標準執行，就有可能導致無法通信的狀況。比如，有一臺 Web 服務器內的應用服務沒有遵照RFC 的標準實現，那 Web 瀏覽器就很可能無法訪問這臺服務器了。
由于不遵照 RFC 標準實現就無法進行 HTTP 協議通信，所以基本上客戶端和服務器端都會以 RFC 為標準來實現 HTTP 協議。但也存在某些應用程序因客戶端或服務器端的不同，而未遵照 RFC 標準，反而將自成一套的“標準”擴展的情況。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的《图解HTTP》第一章个人学习思考的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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