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网络参考模型和 HTTP 协议

发布时间:2019-12-11 14:36:35 来源:黑核动态ip代理

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  HTTP是超文本传送协议(HyperText Transfer Protocol)的缩写,要想具象的描述清楚HTTP,我们需要先了解OSI参考模型和TCP/IP参考模型。

  如果有人要我们介绍一下HTTP是什么,我相信大多数人会这样回答:

  HTTP是基于TCP/IP协议的一个应用层协议。

  然而我们真的了解TCP/IP协议么?接下来我们一层层抽丝剥茧。

  OSI参考模型

  个人认为TCP/IP相当于开放式系统互联通信参考模型中的的传输层和网络层,根据该模型的英文单词缩写,它被简称为OSI参考模型,OSI参考模型是一个尝试让全世界计算机互联为网络的概念性框架,它只是一个参考模型,并没有提供某种具体的实现方法或者标准,换句话说它是一个为定制标准提供参考的概念性框架。

  OSI参考模型中将计算机网络体系结构划分为7层,从下至上依次是:

  物理层:光纤和网卡等,负责通信设备和网络媒体之间的互通

  数据链路层:以太网,用来加强物理层功能

  网络层:IP协议和ICMP协议等,负责数据的路由的选择与数据转寄

  传输层:TCP协议和UDP协议等,承上启下,控制连接,控制流量

  会话层:建立和维护会话关系

  表达层:把数据转换为接受者系统可兼容的格式

  应用层:HTTP、FTP、SMTP和SSH等,粗犷的理解为程序员层

  OSI参考模型定义了开放系统的层次结构和各层次之间的相互关系,它作为一个框架来协调和组织各层所提供的服务,如果要说的更贴近一点,它更像是一款行为规范,贴近生活的例子就是一个企业的企业文化。

  TCP/IP参考模型

  TCP/IP协议代表一整个网络传输协议家族,而不仅仅是TCP协议和IP协议,TCP协议和IP协议是该协议家族中最早通过的最核心的两个协议标准,因此该协议家族被称作TCP/IP协议族,也就是我们通常所说的TCP/IP协议。

  要完成一个任务需要该协议家族的各种协议分工协作,就好比程序员分为前端、后端和DB等一样,把这些协议根据它们的责任分类,因此TCP/IP产考模型应运而生,在该参考模型中的网络体系结构一共分为4层,从下至上依次是:

  网络连接层:主机与网络相连的协议,如:以太网

  网络互联层:IP协议和ICMP协议等,负责数据的路由的选择与数据转寄

  传输层:TCP协议和UDP协议等,控制端对端的连接、流量和稳定性

  应用层:HTTP、FTP、SMTP和SSH等,粗犷的理解为程序员层

  TCP/IP参考模型看起来和OSI参考模型有有一定的相似性,然而由于各种应用层实现的不同,它们之间没有一种绝对的对称关系,我们可以大致的将它们按照以下对应关系来理解和区分:

网络参考模型和 HTTP 协议

  然而上述对应关系依旧有点生拉硬拽的感觉,我认为还是要把它们区分开来理解,从微观上来看它们本身是两种不同的参考模型。

  HTTP协议与TCP/IP协议

  如果认真的看了上面的表格,我们可以知道,HTTP是TCP/IP参考模型中应用层的其中一种实现。HTTP协议的网络层基于IP协议,传输层基于TCP协议,因此就引出了我们开头说到的:HTTP协议是基于TCP/IP协议的应用层协议。

  上文中提到,可以把应用层理解为“程序员层”,TCP/IP协议需要向程序员提供可编程的API,该API就是Socket,它是对TCP/IP协议的一个重要的实现,几乎所有的计算机系统都提供了对TCP/IP协议族的Socket实现。综上所述,我们就可以使用Socket来进行网络通信了,而HTTP协议也需要向程序员提供可编程的API,该API的实现也就基于Socket来实现了。

  如何理解Socket呢?就像在生活中打电话一样,有打电话的一端,就有接电话的一端,Socket也是一样的,作为TCP/IP协议族的的实现,生来就是为了完成通信。虽然每一台主机设备都可以作为打电话的一端(客户端),也可以作为接电话的一端(服务端),但是打电话和接电话的动作在行为上来看是不同的。因此计算机系统的Socket实现也提供了两套API,我们在这里约定一下,提供服务端能力的称作ServerSocket,提供客户端能力的称作Socket。

网络参考模型和 HTTP 协议

  Nginx和本人开发的AndServer等都是基于Socket实现的HTTP服务端,OkHttp、URLCollection等都是基于Socket实现的HTTP客户端,而浏览器就是这些HTTP客户端的具象。

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