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TCP/IP
TCP/IP协议是目前网络世界“事实上”的标准通信协议实际上是一系列网络通信协议的统称其中最核心的两个协议是 TCP和IP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。 这个协议栈有四层最上层是“应用层”最下层是“链接层”TCP 和 IP 则在中间TCP属于“传输层”IP属于“网际层”。 IP协议是“Internet Protocol”的缩写主要目的是解决寻址和路由问题以及如何在两点间传送数据包。IP 协议使用“IP 地址”的概念来定位互联网上的每一台计算机。 现在我们使用的 IP 协议大多数是 v4 版地址是四个用“.”分隔的数字例如“192.168.0.1”总共有 2^32大约 42 亿个可以分配的地址。看上去好像很多但互联网的快速发展让地址的分配管理很快就“捉襟见肘”。所以就又出现了 v6 版使用 8 组“:”分隔的数字作为地址容量扩大了很多有 2^128 个在未来的几十年里应该是足够用了。 TCP协议是“Transmission Control Protocol”的缩写意思是“传输控制协议”它位于IP协议之上基于IP协议提供可靠的、字节流形式的通信是 HTTP 协议得以实现的基础。 “可靠”是指保证数据不丢失“字节流”是指保证数据完整所以在 TCP 协议的两端可以如同操作文件一样访问传输的数据就像是读写在一个密闭的管道里“流动”的字节。 HTTP 是一个传输协议但它不关心寻址、路由、数据完整性等传输细节而要求这些工作都由下层来处理。因为互联网上最流行的是 TCP/IP 协议而它刚好满足 HTTP 的要求所以互联网上的 HTTP 协议就运行在了 TCP/IP 上HTTP 也就可以更准确地称为“HTTP over TCP/IP”。
DNS
在 TCP/IP 协议中使用 IP 地址来标识计算机数字形式的地址对于计算机来说是方便了但对于人类来说却既难以记忆又难以输入。 于是“域名系统”Domain Name System出现了用有意义的名字来作为 IP 地址的等价替代。设想一下你是愿意记“3.125.197.172”这样枯燥的数字还是“nginx.org”这样的词组呢 在 DNS 中“域名”Domain Name又称为“主机名”Host为了更好地标记不同国家或组织的主机让名字更好记所以被设计成了一个有层次的结构。 域名用“.”分隔成多个单词级别从左到右逐级升高最右边的被称为“顶级域名”。对于顶级域名可能你随口就能说出几个例如表示商业公司的“com”、表示教育机构的“edu”表示国家的“cn”“uk”等买火车票时的域名还记得吗是“www.12306.cn”。 想要使用 TCP/IP 协议来通信仍然要使用 IP 地址所以需要把域名做一个转换“映射”到它的真实 IP这就是所谓的“域名解析”。 目前全世界有 13 组根 DNS 服务器下面再有许多的顶级 DNS、权威 DNS 和更小的本地 DNS逐层递归地实现域名查询。 HTTP 协议中并没有明确要求必须使用 DNS但实际上为了方便访问互联网上的 Web 服务器通常都会使用 DNS 来定位或标记主机名间接地把 DNS 与 HTTP 绑在了一起。
URI/URL
URIUniform 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。 URI 另一个更常用的表现形式是 URLUniform Resource Locator 统一资源定位符也就是我们俗称的“网址”它实际上是 URI 的一个子集不过因为这两者几乎是相同的差异不大所以通常不会做严格的区分。 拿 Nginx 网站来举例看一下 URI 是什么样子的:
http://nginx.org/en/download.htmlURI 主要有三个基本的部分构成 1.协议名即访问该资源应当使用的协议在这里是“http” 2.主机名即互联网上主机的标记可以是域名或 IP 地址在这里是“nginx.org” 3.路径即资源在主机上的位置使用“/”分隔多级目录在这里是“/en/download.html”。 HTTPS
HTTPS的全称是“HTTP over SSL/TLS”也就是运行在SSL/TLS协议上的 HTTP。 SSL/TLS而不是TCP/IP它是一个负责加密通信的安全协议建立在TCP/IP之上所以也是个可靠的传输协议可以被用作 HTTP 的下层。 因为 HTTPS 相当于“HTTPSSL/TLSTCP/IP”其中的“HTTP”和“TCP/IP”我们都已经明白了只要再了解一下 SSL/TLSHTTPS 也就能够轻松掌握。 SSL 的全称是“Secure Socket Layer”由网景公司发明当发展到 3.0 时被标准化改名为 TLS即“Transport Layer Security”但由于历史的原因还是有很多人称之为 SSL/TLS或者直接简称为 SSL。 SSL 使用了许多密码学最先进的研究成果综合了对称加密、非对称加密、摘要算法、数字签名、数字证书等技术能够在不安全的环境中为通信的双方创建出一个秘密的、安全的传输通道为 HTTP 套上一副坚固的盔甲。 你可以在今后上网时留心看一下浏览器地址栏如果有一个小锁头标志那就表明网站启用了安全的 HTTPS 协议而 URI 里的协议名也从“http”变成了“https”。
代理
代理Proxy是 HTTP 协议中请求方和应答方中间的一个环节作为“中转站”既可以转发客户端的请求也可以转发服务器的应答。 代理有很多的种类常见的有 1.匿名代理完全“隐匿”了被代理的机器外界看到的只是代理服务器 2.透明代理顾名思义它在传输过程中是“透明开放”的外界既知道代理也知道客户端 3.正向代理靠近客户端代表客户端向服务器发送请求 4.反向代理靠近服务器端代表服务器响应客户端的请求 CDN实际上就是一种代理它代替源站服务器响应客户端的请求通常扮演着透明代理和反向代理的角色。
由于代理在传输过程中插入了一个“中间层”所以可以在这个环节做很多有意思的事情比如 1.负载均衡把访问请求均匀分散到多台机器实现访问集群化 2.内容缓存暂存上下行的数据减轻后端的压力 3.安全防护隐匿 IP, 使用 WAF 等工具抵御网络攻击保护被代理的机器 4.数据处理提供压缩、加密等额外的功能。 此文章为10月Day 14学习笔记内容来源于极客时间《透视 HTTP 协议》。
