網路和IP

Yjjtt發表於2018-12-12

HTTP協議

HTTP, 超文字傳輸協議, HyperText Transfer Protocol, 是用於傳輸HTML的協議, 它被設計用於瀏覽器和伺服器之間的通訊, 遵循客服端-服務端模型(client-server), HTTP是無狀態協議, 意味這伺服器不會在兩個請求直接留下任何資料或者狀態, HTTP只負責規定請求和響應的寫法.HTTP的底層實際是由TCP協議和IP協議構建的.

請求和響應

HTTP概述

TCP協議

TCP, 傳輸控制協議, Transmission Control Protocol, 是主要的網路協議之一, 它使兩臺主機(電腦)能夠建立連線並交換資料流, TCP能保證資料的交付, 維持資料包的傳送順序.

TCP 是網際網路的基本通訊語言協議。它會校驗包的交付。TCP 被用於 Web 瀏覽器連線到網際網路時以及從一個地址向另一個地址傳送檔案傳遞電子郵件。TCP 確保資料傳輸的可靠性，並且保證每一個位元組在接收時維持它們的傳送順序。作業系統通過一個程式設計介面來管理TCP。TCP 使用三次握手來建立一個連線和四次分手來中斷一個連線。

TCP詳解

UDP協議

UDP, 使用者資料包協議, User Datagram Protocol, 是一個簡單的面向資料包的傳輸層協議.

在TCP/IP模型中，UDP為網路層以上和應用層以下提供了一個簡單的介面。UDP只提供資料的不可靠傳遞，它一旦把應用程式發給網路層的資料傳送出去，就不保留資料備份（所以UDP有時候也被認為是不可靠的資料包協議)

UDP詳解

TCP和UDP的區別

  • TCP提供面向連線的,可靠的資料流傳輸, UDP提供的是非面向連線的, 不可靠的資料流傳輸.
  • TCP傳輸單位稱為TCP報文段，UDP傳輸單位稱為使用者資料包。
  • TCP注重資料安全性，UDP資料傳輸快，因為不需要連線等待，少了許多操作，但是其安全性卻一般。

TCP的三次握手

每次建立連線前，客戶端和服務端之前都要先進行三次對話才開始正式傳輸內容, 對話如下:

1. 客戶端：我要連線你了，可以嗎
2. 服務端：嗯，我準備好了，連線我吧
3. 客戶端：那我連線你咯。
4. 開始後面步驟
複製程式碼
  • 第一次握手: 建立連線, 客服端傳送連線請求報文段, 等待伺服器確認
  • 第二次握手: 伺服器收到SYN報文段,並進行確認, 然後一併發給客戶端
  • 第三次握手: 客戶端收到伺服器的SYN+ACK報文段, 並開始和伺服器進行傳輸內容

三次握手視為了解決網路中存在延遲的重複分組問題,防止服務端的一直等待而浪費資源

TCP三次握手和四次分手

IP協議

IP, 網路協議, Internet Protocol, 只要你在網際網路中, 那麼你就有一個IP, IP分為內網和外網.

  • 你從電信那裡買來頻寬，一年一千多。
  • 電信為你提供 DNS 服務。
  • 你買了一個路由器，然後用電腦和手機分別連線路由器廣播出來的無線 WIFI。
  • 只要路由器連上電信的伺服器，那麼路由器就會有一個「外網 IP」，比如「14.17.32.211」就是一個外網 IP。這就是你在網際網路中的地址。
  • 但是如果你重啟路由器，那麼你很有「可能」被重新分配一個「外網 IP」，也就是說 你的路由器沒有「固定的外網 IP」
  • 你可以花每年幾千塊錢租用一個「固定的外網 IP」，但是顯然不會這麼浪費錢。像騰訊、阿里這樣的大公司租用了很多外網 IP，這樣才能對我們提供穩定的服務。
  • 但是有個問題，你的路由器的外網 IP 如果是14.17.32.211，那麼你的手機和電腦的 IP 又是什麼呢？答案是「內網 IP」
  • 路由器會在你家裡建立一個內網，內網中的裝置使用內網 IP，一般來說這個 IP 的格式都是 192.168.xxx.xxx。
    • 一般路由會給自己分配一個好記的內網 IP，如 192.168.1.1
    • 然後路由會給每一個內網中的裝置分配一個不同的內網 IP，如電腦是 192.168.1.2，手機是 192.168.1.3，以此類推。
    • 現在路由器有兩個 IP，一個外網 IP（14.17.32.211）和一個內網 IP（192.168.1.1）
      • 內網中的裝置可以互相訪問（比如你可以用電腦或手機進入 http://192.168.1.1 來檢視你的路由器），但是不能直接訪問外網，內網裝置想要訪問外網，就必須經過路由器中轉。
      • 外網中的裝置可以互相訪問（比如 qq.com 可以把首頁傳送給你的路由器，你的路由器有外網 IP），但是外網中的裝置無法訪問你的內網裝置（這很好理解，內網是一個封閉的網路，外人進不來，所以實際上 qq.com 無法直接把首頁放送給你的電腦和手機）
        • 問題來了，那 qq.com 是怎麼把首頁傳送到我的手機上的呢？答案是通過路由器來中轉。
        • 路由器接收到 qq.com 的頁面後，把頁面傳送給你的電腦或手機。路由器知道如何給這些資訊指路，路由器就是一個指路人，這就是「路由」兩個字的來歷。
        • 路，就是「必由之路」中的路。由，就是「必由之路」中的由（由是經過、緣由的意思）。所有的資訊都要經過路由器，然後被指向一條它該去的路。
      • 也就是說內網和外網就像兩個隔絕的空間，無法互通，唯一的聯通點就是路由器（因為路由器既有外網 IP 也有內網 IP），所以路由器有時候也被叫做「閘道器」，這個「關」是「一夫當關，萬夫莫開」的「關」。如果路由器到電信的連線中斷了，那麼內網中所有的裝置也就無法上網了。（這很好理解，相當於唯一一條出去的路斷了）
  • 除了內網 IP 和外網 IP，還有兩個特別特殊的 IP，就是本地 IP：127.0.0.1。本地 IP 永遠表示裝置自己。不信你可以 ping 127.0.0.1 一下，會發現只需要 0.01 ms 就得到了響應（你 ping qq.com 需要幾十毫秒才得到響應）
    • 預設情況下，hosts 檔案裡會有一行127.0.0.1 localhost，意思就是 localhost 指向 127.0.0.1，所以 localhost 也表示裝置自己。不信你 ping localhost 試試，會發現實際上是在 ping 127.0.0.1
  • 還有一個特別特殊的 IP：0.0.0.0，它不表示任何裝置。這個 IP 不同的地方含義不同，以後我們會用到，用到的時候再說意思。

埠

算機之間依照網際網路傳輸層TCP/IP協議的協議通訊，不同的協議都對應不同的 埠。並且，利用資料包文的UDP也不一定和TCP採用相同的埠號碼。也就是當你想使用HTTP協議訪問ip時, 只指定IP是不夠的, 還必須指定埠(Port).

埠其實就是一個編號,並不是一種硬體.

一個伺服器（硬體）不一定只提供一種服務，比如一個伺服器既提供 HTTP 服務，又提供 FTP 服務，還提供 SMTP 服務（郵件服務），那麼只用一個 IP 是無法告訴伺服器你想要使用哪種服務。

所有一個埠會對應一個服務:

  1. 要提供 HTTP 服務你最好使用 80 埠（能不能使用別的埠？可以，不過不建議你違反約定）
  2. 要提供 HTTPS 服務你最好使用 443 埠（能不能使用別的埠？可以，不過不建議你違反約定）
  3. 要提供 FTP 服務你最好使用 21 埠（能不能使用別的埠？可以，不過不建議你違反約定）
  4. 0 到 1023（2的10次方減1）號埠是留給系統使用的，你只有擁有了管理員許可權後，才能使用這 1024 個埠。
  5. 其他埠可以給普通使用者使用
  6. 如果一個埠正在提供服務，也就是被佔用了，那麼就不能再使用這個埠。除非你先停掉正在佔用這個埠的服務。

一般我們使用瀏覽器訪問www.baidu.com的時候其實並沒有指定埠, 是因為瀏覽器預設給加上了埠號80

TCP/UDP埠列表

總結

使用HTTP協議訪問另一個IP時, 必須同時提供IP和埠號, 缺一不可.

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