一、TCP及socket通信原理
1、Port number（IANA，互联网地址授权机构规定）
TCP:传输控制协议，面向连接的协议；通信前需要建立虚拟链路，结束后拆除链路。
UDP:User Datagran Protocol，无连接的协议。
0-1023：众所周知，永久的分配给固定的应用使用，特权端口（22/ssh,80/http)。
1024-41951：亦为注册端口，但要求并不是特别严格，分配给程序注册为某应用使用（11211/tcp,3306/tcp)
41952-65535：客户端程序随机使用的端口：动态端口，或私有端口；其范围的定义在文件中：（/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range)。
2、Socker：IPC的一种实现，允许位于不同主机（甚至同一主机）上不同进程之间进行通信。
Socket API（封装了内核中的socket通信相关的系统调用）
（1）、根据传输层协议分类：
SOCK_STREAM：TCP套接字
SOCK_DGRAN：UDP套接字
SOCK_RAW：裸（raw）套接字
（2）、根据套接字所使用的地址格式，Socket Domain:
AF_INET：Address Family，IPv4的地址
AD_INET6：IPv6的地址
AF_UNIX：同一主机上不同进程之间通信时使用
（3）、套接字相关的系统调用：
Socket（）：创建一个套接字
bind（）：绑定
listen（）：监听
accept（）：接受请求
connect（）：请求连接建立
write（）：发送
read（）：接收
3、TCP协议的特性
建立连接：三次握手
将数据打包成段：校验和（CRC-32）
确认、重传以及超时
排序：逻辑序号
流量控制：滑动窗口算法
拥塞控制：慢启动和拥塞避免算法
4、TCP FSM：TCP Finite State Machine，有限状态机
CLOSED、LISTEN、SYN_SENT、SYN_RECV、ESTABLISHED、FIN_WAIT1、 CLOSE_WAIT、FIN_WAIT2、LAST_ACK
二、httpd协议及Web基本原理
1、http：hyper text transfer protocal，超文本传输协议
C/S架构：客户端-服务器，实现该协议的程序有httpd,nginx,lighttpd......
工作模式：一次httpd事务：请求<-->响应
http请求报文：http request
http响应报文：http response
2、http协议版本
1）HTTP/0.9：原型版本只能传输文本文件，仅有GET方法传输到客户端
2）HTTP/1.0：第一个广发使用的版本，支持MIME机制、cache支持、method（请求方法）
MIME:Multipurpose Internet Mail Extesion多用途互联网邮件扩展，支持非文本编码传输后再解码还原
3）HTTP/1.1：增强了缓存功能
4）HTTP/2.0：借鉴spdy对1.0多方面改进，大大提升性能
SPDY是Google开发的基于TCP的应用层协议，用以最小化网络延迟，提升网络速度，优化用户的网络使用体验。
SPDY对HTTP协议的增强。新协议的功能包括数据流的多路复用、请求优先级以及HTTP报头压缩。
3、Web资源：Web resources
1 2 3 4 5 6 | 静态资源（无需服务端做出额外处理）：.jpg,.png,.gif,.html,txt,.js,.css,.mp3,avi动态资源（服务端需要通过执行程序做出处理，发送给客户端的是程序的运行结果）：.php,.jsp注意：一个页面中展示的资源可能有多个；每个资源都需要单独请求；资源的标识机制：URL,Uniform Resource Locator：用于描述服务器某特定资源的位置Scheme://Server[:Port][/PATH/TO/SOME_RESOURCE]-->协议：//服务[:端口]/资源路径没有给资源路径打开的是默认页面，即主页，http默认端口为80 |
4、并发访问响应模型（Web I/O）：
1 2 3 4 5 6 | 单进程I/0结构：启动一个进程处理用户请求，而且一次只处理一个；多个请求被串行响应；多进程I/O结构：并行启动多个进程，每个进程响应一个请求；复用I/O结构：一个进程响应N个请求：多线程模型：一个进程生成N个线程，每个线程响应一个用户请求；事件驱动：event-driven复用的多进程I/0结构：启动多个（m）进程，每个进程响应n个请求； |
5、一次完整的http请求处理过程
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | （1）、建立或处理连接：接收请求或拒绝请求；（2）、接收请求：接收来自于网络的请求报文中对某资源的一次请求的过程；（3）、处理请求：分析请求报文的http请求报文首部进行解析，获取客户端请求的资源及请求方法等相关信息 请求报文首部的格式： <method><URL><VERSION> HEADERS:(name:value) <request body>（4）、访问资源：获取请求报文中请求的资源，默认在/var/www/html路径下；（5）、构建响应报文（6）、发送响应报文（7）、记录日志 |
三、httpd服务器程序
1、httpd：apache纯粹的静态服务器
版本：1.3、2.0、2.2、2.4。centos6默认使用2.2；centos7默认使用2.4
a patchy server（一个充满补丁的服务器）
ASF：apache software foundation（Apache软件基金会）最早的项目，官方站点：httpd.apache.com
2、httpd的特性
高度模块化：core + modules
DSO：Dynamic Shared Object
MPM：Multipath Processing Modules
profork：多进程模型，每个进程响应一个请求：
一个主线程：复制生成n个子进程，子进程也称为工作进程，每个子进程处理一个用户请求；即便没有用户请求，也会预先生成多个空闲进程，随时等待请求到达：最大不会超过1024个。
worker：事件驱动模型，每个线程响应n个请求；
一个主进程，生成m个子进程，每个子进程负责生成多个线程，每个线程响应一个请求；
m进程，n线程：m * n
event：事件驱动模型，每个线程响应n个请求；
一个主进程，生成m个子进程，每个子进程直接响应n个请求 m * n
3、httpd的功能特性
1 2 3 4 5 6 7 | 支持虚拟主机：IP、Port、FQDN支持CGI：Common Gateway Interface，通用网关接口；支持反向代理支持负载均衡支持路径别名具有丰富的用户认证机制：basic基本认证、digest摘要认证支持第三方模块 |
4、httpd的请求方法
1 2 3 4 5 6 7 8 | GET：请求获取一个资源，需要服务器发送HEAD：跟GET近似，但其不需要服务响应请求的资源，而返回响应头部POST：基于HTML表单向服务器提交数据，服务器通常需要存储此数据（位置：通常为关系型数据库）PUT：与GET相反，向服务器发送资源；服务器通常需要存储此资源（位置：通常为文件系统）DELETE：删除URL指向的资源OPTIONS：探测服务器端对请求的URL所支持使用的请求方法TRACE：跟一次请求中间所经过的代理服务器、防火墙或网关等#注意：方法严格区分大小写 |
5、http协议首部
1）、通用首部
1 2 3 4 | Connection：定义C/S之间关于请求、响应的有关选项Connection：keep-aliveCache-Control：缓存控制Via：显示了报文经过的中间节点 |
2）、请求首部
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | Client-IP：客户端IPHost：请求的主机Referer：指明了请求当前资源原始资源的URLUser-Agent：用户代理Accept首部：Accept：指明服务器能发送的媒体类型Accept-Charset：支持使用的字符集Accept-Encoding：支持使用的编码方式Accept-Language：支持使用语言条件是请求：Expect：告诉服务器能够发送哪些媒体类型If-Modified-Since：是否在指定时间内修改过此资源If-None-Match：如果提供的实体标记与当前文档的实体标记不符，就获取此文档跟安全相关的请求：Authorization：客户端提交给服务器的认证数据，如账号和密码Cookie：客户端发送给服务器身份标识 |
3）、实体首部
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | Location: 资源的新位置Allow: 允许对此资源使用的请求方法内容相关的首部：Content-Encoding: 支持编码Content-Language:支持语言Content-Length:文本长度Content-Location:资源所在位置Content-Type:主体对象类型Content-Range：在整个资源中此实体表示的字节范围缓存相关：ETag: 实体标签Expires: 过期期限Last-Modified: 上次修改时间 |
4）、响应首部
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | Date：消息产生的时间Age: 响应持续时间Server: 向客户端说明自己的程序名称和版本ETage：不透明验证者Location：URL备用的位置Content-Length：实体的长度Content-Tyep：实体的媒体类型协商首部：ary: 首部列表，服务器会根据列表中的内容挑一个最适用的版本发送给客户端Accept-Ranges: 对当前资源来讲，服务器所能够接受的范围类型跟安全相关：WWW-Authentication：质询，即要求客户提供帐号和密码Set-Cookie：服务器端在某客户端第一次请求时发送令牌 |
6、http状态码
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | 1XX：信息性状态码2XX：成功状态码 200：OK，客户端请求成功 201：CREATED，请求已被实现3XX：重定向类的状态码 301：Moved Permanently，永久重定向 302：Found，临时重定向，会在响应报文中使用“Location：新位置” 304：Not Modified，条件是请求中使用4XX：客户端类错误 403：Forbidden，请求被服务器拒绝 404：Not Found，服务器无法找到请求的URL 405：Method Not Allowed，不允许使用此方法请求相应的URL5XX：服务器类错误 500：Internal Server Error，服务器内部错误 502：Bad Gateway，代理服务器从上游服务器收到一条伪响应 503：Service Unavailbale，服务暂时不可用 505：HTTP Version Not Supported，服务器不支持 |