HTTP(HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议 1 )的协议作为规范,完成从客户端到服务器端等一系列运作流程。而协议是指规则的约定。可以说,Web 是建立在 HTTP 协议上通信的。
WWW 构建技术,分别是:把 SGML(StandardGeneralized Markup Language,标准通用标记语言)作为页面的文本标记语言的HTML(HyperText Markup Language,超文本标记语言);作为文档传递协议的 HTTP ;指定文档所在地址的 URL(UniformResource Locator,统一资源定位符)。
WWW 这一名称,是 Web 浏览器当年用来浏览超文本的客户端应用程序时的名称。现在则用来表示这一系列的集合,也可简称为 Web。
TCP/IP 协议族各层的作用如下。
应用层
16应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。TCP/IP 协议族内预存了各类通用的应用服务。比如,FTP(FileTransfer Protocol,文件传输协议)和 DNS(Domain Name System,域名系统)服务就是其中两类。HTTP 协议也处于该层。
传输层
传输层对上层应用层,提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。
在传输层有两个性质不同的协议:TCP(Transmission ControlProtocol,传输控制协议)和 UDP(User Data Protocol,用户数据报协议)。
网络层(又名网络互连层)
网络层用来处理在网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数据单位。该层规定了通过怎样的路径(所谓的传输路线)到达对方计算机,并把数据包传送给对方。与对方计算机之间通过多台计算机或网络设备进行传输时,网络层所起的作用就是在众多的选项内选择一条传输路线。
链路层(又名数据链路层,网络接口层)
用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、NIC(Network Interface Card,网络适配器,即网卡),及光纤等
物理可见部分(还包括连接器等一切传输媒介)。硬件上的范畴均在链路层的作用范围之内。
利用 TCP/IP 协议族进行网络通信时,会通过分层顺序与对方进行通信。发送端从应用层往下走,接收端则往应用层往上走。
我们用 HTTP 举例来说明,首先作为发送端的客户端在应用层(HTTP 协议)发出一个想看某个 Web 页面的 HTTP 请求。接着,为了传输方便,在传输层(TCP 协议)把从应用层处收到的数据(HTTP 请求报文)进行分割,并在各个报文上打上标记序号及端口号后转发给网络层。
在网络层(IP 协议),增加作为通信目的地的 MAC 地址后转发给链路层。这样一来,发往网络的通信请求就准备齐全了。接收端的服务器在链路层接收到数据,按序往上层发送,一直到应用层。当传输到应用层,才能算真正接收到由客户端发送过来的 HTTP请求。
发送端在层与层之间传输数据时,每经过一层时必定会被打上一个该层所属的首部信息。反之,接收端在层与层传输数据时,每经过一层时会把对应的首部消去。这种把数据信息包装起来的做法称为封装(encapsulate)。
负责传输的 IP 协议
IP 协议的作用是把各种数据包传送给对方。而要保证确实传送到对方那里,则需要满足各类条件。其中两个重要的条件是 IP 地址和 MAC地址(Media Access Control Address)。IP 地址指明了节点被分配到的地址,MAC 地址是指网卡所属的固定地址。IP 地址可以和 MAC 地址进行配对。IP 地址可变换,但 MAC地址基本上不会更改。
使用 ARP 协议凭借 MAC 地址进行通信IP 间的通信依赖 MAC 地址。在网络上,通信的双方在同一局域网(LAN)内的情况是很少的,通常是经过多台计算机和网络设备中转才能连接到对方。而在进行中转时,会利用下一站中转设备的 MAC地址来搜索下一个中转目标。这时,会采用 ARP 协议(AddressResolution Protocol)。ARP 是一种用以解析地址的协议,根据通信方的 IP 地址就可以反查对应的 MAC 地址。
确保可靠性的 TCP 协议
按层次分,TCP 位于传输层,提供可靠的字节流服务。
所谓的字节流服务(Byte Stream Service)是指,为了方便传输,将大块数据分割成以报文段(segment)为单位的数据包进行管理。而可
靠的传输服务是指,能够把数据准确可靠地传给对方。一言以蔽之,TCP 协议为了更容易传送大数据才把数据分割,而且 TCP 协议能够确认数据最终是否送达到对方。
确保数据能到达目标为了准确无误地将数据送达目标处,TCP 协议采用了三次握手(three-way handshaking)策略。用 TCP 协议把数据包送出去后,TCP不会对传送后的情况置之不理,它一定会向对方确认是否成功送达。握手过程中使用了 TCP 的标志(flag) —— SYN(synchronize) 和ACK(acknowledgement)。
发送端首先发送一个带 SYN 标志的数据包给对方。接收端收到后,回传一个带有 SYN/ACK 标志的数据包以示传达确认信息。最后,发送端再回传一个带 ACK 标志的数据包,代表“握手”结束。若在握手过程中某个阶段莫名中断,TCP 协议会再次以相同的顺序发
送相同的数据包。
负责域名解析的 DNS 服务
DNS(Domain Name System)服务是和 HTTP 协议一样位于应用层的协议。它提供域名到 IP 地址之间的解析服务。
计算机既可以被赋予 IP 地址,也可以被赋予主机名和域名。比如www.hackr.jp。
用户通常使用主机名或域名来访问对方的计算机,而不是直接通过 IP地址访问。因为与 IP 地址的一组纯数字相比,用字母配合数字的表示形式来指定计算机名更符合人类的记忆习惯。因为计算机更擅长处理一长串数字。
为了解决上述的问题,DNS 服务应运而生。DNS 协议提供通过域名查找 IP 地址,或逆向从 IP 地址反查域名的服务。
URI 和 URL
与 URI(统一资源标识符)相比,我们更熟悉 URL(UniformResource Locator,统一资源定位符)。URL 正是使用 Web 浏览器等访问 Web 页面时需要输入的网页地址。
URI 就是由某个协议方案表示的资源的定位标识符。协议方案是指访问资源所使用的协议类型名称。
URI 用字符串标识某一互联网资源,而 URL 表示资源的地点(互联网上所处的位置)。可见 URL 是 URI 的子集。
