应用层

Http#

请求报文#

HTTP 报文是面向文本的，报文中的每一个字段都是一些 ASCII 码串，每个字段的长度是不确定的。

HTTP 报文传过来的都是一堆的 0 x ASCII 码，例如” 41 63 63 65 70 74”这段十六进制 ASCII 码串对应的是“accept” 单词。

请求行由 请求方法字段、URL 字段 和 HTTP 协议版本 字段 3 个字段组成，它们用空格分隔

请求方法#

HTTP 协议的请求方法有 GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、OPTIONS、TRACE、CONNECT。GET 和 POST 是最常用的请求方法。

1. GET：向指定的资源发出“显示”请求。使用 GET 方法应该只用在读取数据，最好不要对服务器数据产生影响，防止受爬虫影响数据，并且最好不要请求敏感信息，会存储在 URL 中被浏览器记录。
2. HEAD：与 GET 方法一样，都是向服务器发出指定资源的请求。但是不返回具体的信息，可以用来快速检查资源状态或缓存时候有效
3. POST：向指定资源 提交数据，请求服务器进行处理（例如提交表单或者上传文件，评论等等）。数据被包含在请求数据中。这个请求可能会创建新的资源或修改现有资源，或二者皆有。
4. PUT：向指定资源位置上传其最新内容。
5. DELETE 请求服务器删除 Request-URI 所标识的资源。
6. TRACE 回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断。
7. OPTIONS 这个方法可使服务器传回该资源所支持的所有 HTTP 请求方法。用 * 来代替资源名称，向 Web 服务器发送 OPTIONS 请求，可以测试服务器功能是否正常运作。
8. CONNECTHTTP/1.1 协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。通常用于 SSL 加密服务器的链接（经由非加密的 HTTP 代理服务器）。

URL#

超文本传输协议（HTTP）的统一资源定位符，

• 传送协议：如 http，https 等等
• 域名：有时也会是 IP 地址
• 端口号：（以数字方式表示，若为 HTTP 的默认值“: 80”可省略）
• 路径：以“/”字符区别路径中的每一个目录名称
• 查询：“?”字符为起点，每个参数以“&”隔开，
• 片段：以“#”字符为起点

以 http://www.luffycity.com:80/news/index.html？id=250&page=1 为例, 其中：

http，是协议；
www.luffycity.com，是服务器；
80，是服务器上的默认网络端口号，默认不显示；
/news/index.html，是路径（URI：直接定位到对应的资源）；
?id=250&page=1，是查询。

版本协议#

HTTP 1.0 和 HTTP 1.1 的主要区别#

1. 长连接 : 在 HTTP/1.0 中，默认使用的是短连接，也就是说每次请求都要重新建立一次连接（TCP）。HTTP 1.1 起，默认使用长连接 ,默认开启Connection： keep-alive。 HTTP/1.1 的持续连接有非流水线方式和流水线方式。
   1. 流水线方式 是客户在收到 HTTP 的响应报文之前就能接着发送新的请求报文。效率更高
   2. 非流水线方式是客户在收到前一个响应后才能发送下一个请求。
2. 带宽优化及网络连接的使用 : HTTP 1.0 中，存在一些浪费带宽的现象，例如客户端只是需要某个对象的一部分，而服务器却将整个对象送过来了，并且 不支持断点续传功能，HTTP 1.1 则在请求头引入了 range 头域，它 允许只请求资源的某个部分，即返回码是 206（Partial Content），这样就方便了开发者自由的选择以便于 充分利用带宽和连接。
3. Host 域：区分一台主机多台虚拟机，在 HTTP 1.0 中认为每台服务器都绑定一个唯一的 IP 地址，因此，请求消息中的 URL 并没有传递主机名（hostname）。但随着虚拟主机技术的发展，在一台物理服务器上可以存在多个虚拟主机（Multi-homed Web Servers），并且它们共享一个 IP 地址。HTTP 1.1 的请求消息和响应消息都应支持 Host 头域，且请求消息中如果没有 Host 头域会报告一个错误（400 Bad Request）。HTTP 1.0 是没有 host 域的，HTTP 1.1 才支持这个参数。
4. 错误状态响应码 : 在 HTTP 1.1 中新增了 24 个错误状态响应码，
5. 缓存处理 : 在 HTTP 1.0 中主要使用 header 里的 If-Modified-Since, Expires 来做为缓存判断的标准，HTTP 1.1 则引入了更多的缓存控制策略例如 Entity tag，If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略。

HTTP 2.0 的优化#

1. 新的二进制格式：HTTP 1. X 的解析是基于文本。基于文本协议的格式解析存在天然缺陷，文本的表现形式有多样性，要做到健壮性考虑的场景必然很多，二进制则不同，只认 0 和 1 的组合。基于这种考虑 HTTP 2.0 的协议解析决定采用二进制格式，实现方便且健壮。
2. 多路复用：在同一个 TCP 连接中，同一时刻可以发送多个请求和响应, 下一次的请求不需要等待上一个响应来之后再发送。但响应的顺序是不变的，FIFO（先进先出）。
   1. 2.0 之前是同一个连接只能用一次，如果开启了 keep-alive，虽然可以用多次，但是同一时刻只能有一个 HTTP 请求。
   2. HTTP 2.0 的多路复用主要是指：因为 http 2.0 的传输是基于二进制帧的。每一个 TCP 连接中承载了多个双向流通的流，每一个流都有一个独一无二的标识和优先级，而流就是由二进制帧组成的。二进制帧的头部信息会标识自己属于哪一个流，所以这些帧是可以交错传输，然后在接收端通过帧头的信息组装成完整的数据。这样就解决了线头阻塞的问题，同时也提高了网络速度的利用率。
   3. 如果是单路那就和 http 1.1 的流水线模式很像了，但是流水线可能会造成阻塞，比如某个请求很耗时等等。
3. header 压缩：减少头部信息，提高传输速率。HTTP 1. X 的 header 带有大量信息，而且每次都要重复发送，HTTP 2.0 使用 HPACK 算法对 header 的数据进行压缩，避免了重复 header 的传输，又减小了需要传输数据的大小，基本原理 是客户端和服务端分别缓存一份索引表，如果头部存在于索引表，则用对应的索引值；否则进行霍夫曼编码，并加入索引表。参考
4. 服务器推送，当我们对支持 HTTP 2.0 的 web server 请求数据的时候，服务器会顺便把一些客户端需要的资源一起推送到客户端，免得客户端再次创建连接发送请求到服务器端获取。这种方式非常合适加载静态资源。服务器端推送的这些资源其实存在客户端的某处地方，客户端直接从本地加载这些资源就可以了，不用走网络，速度自然是快很多的。

响应报文#

HTTP 响应报文由状态行（status line）、响应头部（headers）、空行（blank line）和响应数据（也叫响应体或响应正文）（response body）4 个部分组成。

状态行#

状态行由 3 部分组成，分别为：协议版本、状态码、状态码描述。其中协议版本与请求报文一致，状态码描述是对状态码的简单描述。

状态码#

重点

HTTP 的缺点#

在正式介绍 HTTPS 前我们先来看看 HTTP 协议当前存在的三大缺点：

1. 机密性问题：通信使用了明文，第三方可以拦截并获悉通信内容；
2. 完整性问题：不验证报文的完整性，第三方可以篡改通信内容；
3. 认证问题：不验证对方的身份，第三方可以冒充他人身份参与通信。

Https#

DNS 协议#

通过域名找到相应 IP 地址协议

DNS 系统#

1. 一个组织的系统管理机构, 维护系统内的每个主机的 IP 和主机名的对应关系
2. 如果新计算机接入网络，将这个信息注册到数据库中
3. 用户输入域名的时候，会自动查询 DNS 服务器，由 DNS 服务器检索数据库，得到对应的 IP 地址。

DNS 域名结构#

级别最低的域名写在左边，级别最高的域名写在右边。
域名服务主要是基于 UDP 实现的，服务器的端口号为 53

域名服务器#

例如 www.zzoce.com, com 是顶级域名，zzoce 是二级域名，www 就是三级域名

权限域名服务器：例如我在华为云服务注册了zzoce.com的域名，那么这个域名的权限域名服务器就是华为提供的

域名解析#

1. 主机先向本地域名服务器进行递归查询
2. 本地域名服务器采用迭代查询，向一个根域名服务器进行查询
3. 根域名服务器告诉本地域名服务器，下一次应该查询的顶级域名服务器的 IP 地址
4. 本地域名服务器向顶级域名服务器进行查询
5. 顶级域名服务器告诉本地域名服务器，下一步查询权限服务器的 IP 地址
6. 本地域名服务器向权限服务器进行查询
7. 权限服务器告诉本地域名服务器所查询的主机的 IP 地址
8. 本地域名服务器最后把查询结果告诉主机

DHCP#

DHCP（动态主机配置协议，Dynamic Host Configuration Protocol）是一种网络管理协议，用于自动分配 IP 地址和其他网络配置参数，使设备能够快速、方便地连接到网络，通过 UDP 实现

DHCP 的主要功能#

1. 自动分配 IP 地址：DHCP 服务器从预定义的 IP 地址池中分配 IP 地址给客户端设备，避免了手动配置的麻烦。
2. 提供其他网络配置信息：除了 IP 地址，DHCP 还可以分配子网掩码、网关地址、DNS 服务器地址等网络参数
3. IP 地址租赁：DHCP 分配的 IP 地址是有租期的，租期到期后可以续租或重新分配，确保 IP 地址的有效利用

DHCP 的工作原理#

DHCP 的工作过程通常分为四个阶段

1. 发现（Discover）：客户端发送 DHCP 发现报文，寻找可用的 DHCP 服务器。
2. 提供（Offer）：DHCP 服务器响应发现报文，提供一个可用的 IP 地址和其他配置信息。
3. 请求（Request）：客户端选择一个 DHCP 服务器，并请求使用提供的 IP 地址。
4. 确认（Acknowledge）：DHCP 服务器确认请求，并正式分配 IP 地址给客户端。

当客户端重启后只需要进行 3，4 两个步骤就好了

DHCP 的优点#

• 简化网络管理：自动分配 IP 地址和网络配置，减少手动配置的工作量。
• 提高网络灵活性：设备可以随时加入或离开网络，IP 地址可以动态分配和回收。
• 减少配置错误：自动化配置减少了人为错误的可能性。

DHCP 协议广泛应用于家庭网络、企业网络和数据中心，确保设备能够快速、可靠地连接到网络。