[网络协议] HTTP协议

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[网络协议]HTTP协议

网络数据传输的流程

1、假设从主机A传输数据到主机B的业务需求？
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网络数据传输是非常复杂的，在这个过程中遇到的问题也是比较多的，因为网络传输的过程会通过一个接着一个的网络设备，可能会出现数据丢失，那么就需要重新来请求对应的数据，有时候遇到延迟，但是相关设备任务丢失了相关数据，重复请求，出现了数据重复的问题…
面对复杂的场景、网络传输的就将传输的过程划分为不同的层级关系，使得每层专注于处理自己所负责的部分，在每层之间通过接口的形式来进行数据的传递，从而简化复杂的网络数据传输过程。

网络分层模型

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HTTP协议

超文本传输控制协议（HyperText Transfer Protocol)，他是基于TCP协议的应用层的传输协议，是建立客户端与服务端传输数据的一种规则。
HTTP协议，本身是一种无状态的传输协议，他不会去保存传递的数据，HTTP协议本身不会对发送过的请求和相应的通信状态进行持久化处理。这样做的目的是为了保持HTTP协议的简单性，从而能够快速处理大量的事务, 提高效率。
HTTP请求头
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HTTP响应头

HTTP请求

在HTTP请求中，包含了请求行，请求头，请求体三个部。

请求行：由请求Method、URL、HTTP Version三部分构成, 总的来说请求行就是定义了本次请求的请求方式, 请求的地址,以及所遵循的HTTP协议版本
请求头：由一系列的键值对组成，允许客户端向服务器端发送一些附加信息或者客户端自身的信息，具有拓展性，允许用户自己定义请求头。
请求体：在发送POST请求时才会有请求正文，GET方法并没有请求正文。

常见的请求报头
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GET http://client2.cmread.com/cmread/portalapi?contentId=510105670&start=1&count=1&versionCartoon=4 HTTP/1.1
recmd_version: 8.11.0
Host: client2.cmread.com
Connection: Keep-Alive
Accept-Language:zh-cn
Accept-Encoding: gzip
User-Agent: okhttp/3.12.1

常见的请求方法
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HTTP响应

HTTP响应也由三部分组成，包括状态行，消息报头，响应正文。详情如上图所示。
常见的响应状态码如下：
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HTTP协议详情参考链接

一个HTTP请求的分层解析流程

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首先是浏览器进行工作，校验我们的请求行是否正确合法，合法以后会进行DNS的域名解析。
DNS域名解析，首先会在浏览器的缓存中查看是否有该域名对应的IP，如果没有，则会访问本地计算机是否缓存了该域名的IP，还没有就会去访问域名服务器进行ip的获取。
获取以后，通过三次握手，建立tcp链接；
确认链接无问题以后，发送http请求到服务器，服务器根据请求头与请求实体进行相应的操作以后，返回响应数据给浏览器。
浏览器解析相关参数，渲染到页面上。
没有请求与响应结束以后，就会通过四次挥手，断开tcp链接。

TCP传输控制协议

面向连接的，可靠的，基于字节流的传输层通信协议。
特点：

基于连接的，再进行数据传递之前需要先建立相关链接。例如三次握手
全双工的，数据可以双向传递。
字节流，不限制数据的大小，可以打包的形式进行数据的传递，打包成报文段，但需要保证有序接收，重复则需要去重处理。
流量缓冲，解决两端处理数据能力不一致的问题。
可靠性，保证了数据的可达性，如果发生了丢包那么就会触发重发机制。
拥塞控制。网络环境较差，可以自动修改报文大小与速率。

报文组成

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三次握手

目的：

同步通信双方的初识序列号
协商tcp的通信参数

流程

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首先让服务器处于监听的状态，例如web服务监听80端口。
客户端处于SYN-Sent状态进行消息发送，会在本地生成一个数据结构，包含了链接的端口号，目的端口号，目的ip，序号，应答号，对方窗口大小，自己窗口大小，缓冲区等。发送标识为SYN的报文信息，并且随机生成seq序列化。
服务器接收以后，改变其状态，同时在自己的本地也会生成一段数据，保存了基本的信息，如客户端，接着就会发送SYN报文，请求客户端的应答，并且会自动生成一个seq，同时（也可以分开来执行）发送ACK应答客户端请求链接的报文信息，在请求的seq的值上+1，在传递给客户端，用作客户端进行标识。
客户端在接受服务端的请求以后，就会执行返回一个ACK的报文信息应答服务器，至此双方完成三次握手，建立了通信链接。

内核

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整个过程是由操作系统内核进行维护的，它维护了两条队列，一个是SYN队列，就是进行握手链接时，会将数据体存储在该队列当中，建立连接以后，就会将该信息出队，放在accept队列中，进行通信链接的维护。

实例操作

查看TCP通信的状态linux命令

netstat -tpn 
//可以查看当前linux的tcp通信的状态 具体使用  netstat -help

linux抓包

//查看对应的网卡
ifconfig
//监听那个网卡的3306端口号，抓3个包就停止
tcpdump -i eth0 -S -c 3 port 3306

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四次挥手

但tcp通信关闭的时候会进行四次挥手，具体流程如下
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首先，关闭链接请求是通过双方都能主动进行的，下面就以主动请求关闭链接为客户端进行说明。
客户端请求关闭以后，会发送一个fin的报文给到服务器，并且携带对应的seq给服务器。
服务器接收fin的请求以后，就会响应一个ACK给，并且将seq加1，此时服务端进入一个close_wait的状态。客户端在接收响应以后就会进入fin_wait2的状态。
服务器发送fin报文给到客户端，请求关闭链接，客户端收到以后，会进入到time_wait（2msl）的状态，并且返回接收信息给服务器，服务器接受以后就会关闭连接。

请求关闭链接方为什么最后会等待2msl再关闭呢？
首先2msl，指的的是报文在tcp链接通道传递一个来回的时间。
原因：1、接收方在等待发送方发送ACK报文，而无法进入关闭状态进行的重发机制，可以被发送方读取到。2、清空tcp通道中要传回给发送方的数据，避免了客户端端口以后被其他应用占据时出现的数据紊乱问题。