TCP/IP-初識

  1. 當我們在瀏覽器(web browser)地址欄中輸入URL時,Web頁面時如何呈現的?

    根據Web瀏覽器地址欄中指定的URL,Web瀏覽器從Web服務器端獲取文件資源(resource)等信息,從而顯示出Web頁面。像這種通過發送請求獲取服務器資源的Web瀏覽器等,都可稱爲客戶端(client)。

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    Web使用一種名爲HTTP(hypertext transfer protocol,超文本傳輸協議)的協議作爲規範,完成從客戶端到服務器端等一系列運作流程。協議是指規則的約定。可以說Web是建立在HTTP協議上通信的。

  2. 通常使用的網絡(包括互聯網)是在TCP/IP協議做的基礎上運作的。而HTTP屬於它內部的一個子集。

  3. 計算機與網絡設備要互相通信,雙方就要基於相同的方法。比如,如何探測到 通信目標,由哪一邊先發起通信,使用哪種語言進行通信,怎樣結束通信等等規則都需要事先確定。不同的硬件、操作系統之間的通信,所有的這一切都需要一種規則,即協議(protocol)。

    TCP/IP是互聯網相關的各類協議族的總稱

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  4. TCP/IP協議族按層次分別分爲以下4層:應用層、傳輸層、網絡層和數據鏈路層。
    ① 應用層 :決定了向用戶提供應用服務時通信的活動。
    TCP/IP協議族內預存了各類通用的應用服務。比如,FTP(File Transfer Protocal,文件傳輸協議)和 DNS (Domain Name System,域名系統)服務就是其中兩類。HTTP協議也處於該層。
    ② 傳輸層: 傳輸層對上層應用層,提供處於網絡連接中的兩臺計算機之間的數據傳輸。
    在傳輸層有兩個性質不同的協議:TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)和 UDP (User Data Protocol,用戶數據報協議)。
    ③ 網絡層: 網絡層用來處理在網絡上流動的數據包。數據包是網絡傳輸的最小數據單位。該層規定了通過怎樣的路徑(所謂的傳輸路線)到達對方計算機,並把數據包傳送給對方。
    與對方計算機之間通過多臺計算機或網絡設備進行傳輸時,網絡層所起的作用就是在衆多的選項內選擇一條傳輸路線。
    ④ 鏈路層(數據鏈路層,網絡接口層): 用來處理連接網絡的硬件部分。包括控制操作系統、硬件的設備驅動、NIC(Network Interface Card,網絡適配器,即網卡),及光纖等物理可見部分(還包括連接器等一切傳輸媒介)。硬件上的範疇均在鏈路層的作用範圍之內。
    TCP/IP通信傳輸流
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  5. 發送端在層與層之間傳輸數據時,每經過一層時必定會被打上一個該層所屬的首部信息。反之,接收端在層與層傳輸數據時,每經過一層時會把對應的首部消去。這種吧數據信息包裝起來的做法稱爲封裝(encapsulate)。

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  6. 與HTTP關係密切的協議:IP、TCP 和 DNS
    ① 負責傳輸的 IP協議
    IP(Internet Protocol)網際協議,位於網絡層。
    作用:是把各種數據包傳送給對方。
    要確保確實傳送到對方那裏,則需要滿足各類條件。其中兩個重要的條件是IP地址和MAX地址(Media Access Control Address)。
    IP地址指明瞭節點被分配到的地址,MAC地址是指網卡所屬的固定地址。IP地址可以和MAC地址進行配對。IP地址可變換,但MAC地址基本上不會更改。
    使用ARP協議憑藉MAC地址進行通信
    IP間的通信依賴MAC地址。在網絡上,通信的雙方在同一局域網(LAN)內的情況是很少的,通常是經過多臺計算機的網絡設備中轉才能連接到對方。而在進行中轉時,會利用下一站中轉設備的MAC地址來搜索下一個中轉目標。這時,會採用ARP協議。ARP是一種解析地址的協議,根據通信方的IP地址就可以反查出對應的MAC地址。

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    ② 確保可靠的TCP協議
    TCP位於傳輸層,提供可靠的字節流服務(Byte Stream Service)。
    作用:爲了更容易傳送大數據,把數據分割成以報文段(segment)爲單位的數據包進行管理,並且能夠確認數據最終是否到達對方。
    確保數據能夠到達目標
    TCP採用三次握手(three-way handshaking)策略。握手過程中使用TCP的標誌(flag)–SYN(synchronize)和ACK(acknowledgement)。

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    ③ 負責域名解析的DNS服務
    DNS(Domain Name System)服務是和HTTP協議一樣位於應用層。
    作用:提供域名到IP地址之間的解析服務。
    計算機通過被賦予IP地址,也可以被賦予主機名和域名。比如:www.hackr.jp。用戶通常使用主機名或域名來訪問對方的計算機,而不是直接使用IP地址訪問。因爲與IP地址的一組純數字相比,用字母配合數字的表示形式來指定計算機名更符合人類的記憶習慣。但要讓計算機去理解名稱,相對而言就變的困難了。因爲計算機更擅長處理一長串數字。爲了解決上述問題,DNS服務應運而生。DNS協議提供通過域名查找IP地址,或者逆向從IP地址反查域名的服務。

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  7. 各種協議與HTTP協議的關係

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