你該瞭解的TCP/IP以及HTTP

yanyongchao發表於2018-02-22
TCPHTTP

OSI參考模型

大學學習網路基礎的時候老師講過，網路由下往上分為物理層、資料鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。這就是ISO（國際標準化組織）組織在1985年研究的網路互聯模型。該體系結構標準定義了網路互連的七層框架

你該瞭解的TCP/IP以及HTTP
由圖可知 IP協議對應於網路層，TCP協議對應於傳輸層，而HTTP協議對應於應用層，也可以說，TPC/IP協議是傳輸層協議，主要解決資料如何在網路中傳輸，而HTTP是應用層協議，主要解決如何包裝資料。關於TCP/IP和HTTP協議的關係，網路有一段比較容易理解的介紹：

“我們在傳輸資料時，可以只使用（傳輸層）TCP/IP協議，但是那樣的話，如果沒有應用層，便無法識別資料內容，如果想要使傳輸的資料有意義，則必須使用到應用層協議，應用層協議有很多，比如HTTP、FTP、TELNET等，也可以自己定義應用層協議。WEB使用HTTP協議作應用層協議，以封裝HTTP文字資訊，然後使用TCP/IP做傳輸層協議將它發到網路上。”

通過經典面試題來解析TCP/IP以及HTTP

一。什麼是TCP連線的三次握手

第一次握手：客戶端傳送syn包(syn=j)到伺服器，並進入SYN_SEND狀態，等待伺服器確認；
第二次握手：伺服器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時自己也傳送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時伺服器進入SYN_RECV狀態；
第三次握手：客戶端收到伺服器的SYN＋ACK包，向伺服器傳送確認包ACK(ack=k+1)，此包傳送完畢，客戶端和伺服器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手。
  握手過程中傳送的包裡不包含資料，三次握手完畢後，客戶端與伺服器才正式開始傳送資料。理想狀態下，TCP連線一旦建立，在通訊雙方中的任何一方主動關閉連線之前，TCP 連線都將被一直保持下去。斷開連線時伺服器和客戶端均可以主動發起斷開TCP連線的請求，斷開過程需要經過“四次握手”（過程就不細寫了，就是伺服器和客戶端互動，最終確定斷開）
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二。HTTP連結的特點

HTTP協議即超文字傳送協議(Hypertext Transfer Protocol )，是Web聯網的基礎，也是手機聯網常用的協議之一，HTTP協議是建立在TCP協議之上的一種應用。
HTTP連線最顯著的特點是客戶端傳送的每次請求都需要伺服器回送響應，在請求結束後，會主動釋放連線。從建立連線到關閉連線的過程稱為“一次連線”。
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三。TCP和UDP的區別

1。TCP是面向連結的，雖然說網路的不安全不穩定特性決定了多少次握手都不能保證連線的可靠性，但TCP的三次握手在最低限度上（實際上也很大程度上保證了）保證了連線的可靠性；而UDP不是面向連線的，UDP傳送資料前並不與對方建立連線，對接收到的資料也不傳送確認訊號，傳送端不知道資料是否會正確接收，當然也不用重發，所以說UDP是無連線的、不可靠的一種資料傳輸協議。
2。也正由於1所說的特點，使得UDP的開銷更小資料傳輸速率更高，因為不必進行收發資料的確認，所以UDP的實時性更好。
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四。一個頁面從輸入 URL 到頁面載入顯示完成，這個過程中都發生了什麼？ 分為4個步驟：

（1），當傳送一個URL請求時，不管這個URL是Web頁面的URL還是Web頁面上每個資源的URL，瀏覽器都會開啟一個執行緒來處理這個請求，同時在遠端DNS伺服器上啟動一個DNS查詢。這能使瀏覽器獲得請求對應的IP地址。
（2）， 瀏覽器與遠端`Web`伺服器通過`TCP`三次握手協商來建立一個`TCP/IP`連線。該握手包括一個同步報文，一個同步-應答報文和一個應答報文，這三個報文在 瀏覽器和伺服器之間傳遞。該握手首先由客戶端嘗試建立起通訊，而後伺服器應答並接受客戶端的請求，最後由客戶端發出該請求已經被接受的報文。
（3），一旦`TCP/IP`連線建立，瀏覽器會通過該連線向遠端伺服器傳送`HTTP`的`GET`請求。遠端伺服器找到資源並使用HTTP響應返回該資源，值為200的HTTP響應狀態表示一個正確的響應。
（4），此時，`Web`伺服器提供資源服務，客戶端開始下載資源。
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