为了理解HTTP,我们有必要了解TCP/IP协议族。
通常使用的网络(包括互联网)是在TCP/IP协议族的基础上运作的。而HTTP属于它内部的一个子集。
TCP/IP协议族
计算机与网络设备要互相通信,双方就必须基于相同的方法。在不同硬件,操作系统之间的通信,我们把这种规则称为协议。
TCP/IP是互联网相关的各类协议族的总称。
TCP/IP的分层管理
TCP/IP协议里重要的一点就是分层。TCP/IP协议族按层次分别分为以下4层:应用层,传输层,网络层和数据链路层。
把TCP/IP层次化的好处:比如,如果互联网只由一个协议统筹,某个地方需要改变设计时,就必须把所有部分整体替换掉。而分层之后只需把变动的层替换掉即可。吧各层之间的接口部分规划好之后,每一层次内部的设计就能够自由改动了。
值得一提的是,层次化之后,设计也变得相对简单了。处于应用层上的应用可以只考虑分派给自己的任务,而不需要弄清楚对方在地球上哪个地方,对方的传输线路是怎么样的,是否能确保传输送达等问题。
TCP/IP协议族各层的作用如下:
应用层
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(File Transfer 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 Control Protocol,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。该层规定了通过怎么的路径(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者网络设备进行传输时,网络层所起的作用就是在众多的选线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(Net 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。
TCP/IP通信传输流
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。发送端往下走,接收端则往应用层往上走。
我们用HTTP举例说明,首先作为发送端的客户端在应用层(HRRP协议)发出一个想看某个Web网页的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装发给网络层。
在网络层(IP协议),增加作为通信目的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。
这种把数据信息把包装起来的做法称之为封装(encapsulate)。