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國際標準化組織(ISO)定義了網絡協議的基本框架

來源: wl     時間:  發布時間:2018-11-30

一.TCP/IP協議

       話說兩臺電腦要通訊就必須遵守共同的規則,就好比兩個人要溝通就必須使用共同的語言一樣。一個只懂英語的人,和一個只懂中文的人由于沒有共同的語言(規則)就沒辦法溝通。兩臺電腦之間進行通訊所共同遵守的規則,就是網絡協議。

那么誰來制定這個網絡協議?

       國際標準化組織(ISO)定義了網絡協議的基本框架,被稱為OSI模型。要制定通訊規則,內容會很多,比如要考慮A電腦如何找到B電腦,A電腦在發送信息 給B電腦時是否需要B電腦進行反饋,A電腦傳送給B電腦的數據的格式又是怎樣的?內容太多太雜,所以OSI模型將這些通訊標準進行層次劃分,每一層次解決 一個類別的問題,這樣就使得標準的制定沒那么復雜。OSI模型制定的七層標準模型,分別是:應用層,表示層,會話層,傳輸層,網絡層,數據鏈路層,物理層。

       雖然國際標準化組織制定了這樣一個網絡協議的模型,但是實際上互聯網通訊使用的網絡協議是TCP/IP網絡協議。

       TCP/IP 是一個協議族,也是按照層次劃分。共四層:應用層,傳輸層,互連網絡層,網絡接口層。 那么TCP/IP協議和OSI模型有什么區別呢?OSI網絡協議模型,是一個參考模型,而TCP/IP協議是事實上的標準。TCP/IP協議參考了OSI 模型,但是并沒有嚴格按照OSI規定的七層去劃分標準,而只劃分了四層,個人覺得這樣會更簡單點,當劃分太多層次時,你很難區分某個協議是屬于哪個層次 的。TCP/IP協議和OSI模型也并不沖突,TCP/IP協議中的應用層協議,就對應于OSI中的應用層,表示層,會話層。就像以前有工業部和信息產業 部,現在實行大部制后只有工業和信息化部一個部門,但是這個部門還是要做以前兩個部門一樣多的事情,本質上沒有多大的差別。TCP/IP中有兩個重要的協 議,傳輸層的TCP協議和互連網絡層的IP協議,因此就拿這兩個協議做代表,來命名整個協議族了,在說TCP/IP協議時,是指整個協議族。

       TCP/IP協議分為四個層次,但我們并不需要了解所有層次的協議,我覺得主要關注應用層和傳輸層的協議就可以了。拿寄送郵件舉例, A寄郵件給B,A關心的是用什么格式寫什么內容給B(應用層內容),是寄掛號信還是寄平信(傳輸層內容),但是A是不會去關注郵件傳送過程中采用了那條路 線,郵遞員是如何把信件遞送到B手里的(互連網絡層,網絡接口層)。

       先說傳輸層,傳輸層有多個協議,但最主要的是TCP和UDP協議。兩則的區別在于TCP協議需要接收方反饋,UDP協議不需要接收方反饋。TCP就像掛號 信,A電腦發信息給B電腦后,需要得到B電腦的反饋,這樣A電腦就能知道B電腦是否已經收到信息。UDP就像平信,A電腦發信息給B電腦后,B電腦并不給 A電腦發聵,A電腦發送信息出去后并不知道B電腦是否已經收到。 因此,TCP傳輸比UDP傳送更可靠,但是TCP傳輸的效率就不如UDP了。至于,在傳送過程中具體選擇哪種傳送方式,需要具體問題具體分析。在不可靠的 網絡傳送過程中一般選擇TCP傳送方式。在講求效率,或者不在乎傳送失誤的情況下可以選擇UDP方式來提高傳輸速率。

       應用層的協議有很多,每一個協議代表一種類型的服務。HTTP協議,萬維網服務。FTP協議,文件傳送服務。POP3,郵件服務,SOAP協議webService服務。

在理解TCP/IP協議的過程中,我遇到了三個困惑。

1.什么是socket?

       以前有聽說過socket編程這種說法,也有的說套接字編程。我在搜索關于socket的資料時,發現有的說socket是指一個連接,有的說 socket是一指一個端點。拿打電話做比喻,A電話機和B電話機正在通話,那么socket是指的A和B之間的連接線呢,還是指電話機(端點)?

我現在的理解是,socket就是一個連接中的一個端點,一次通訊(連接)a,b端都會有一個socket。一個socket對應一個連接。

2.http協議屬于應用層還是傳輸層?

       http 超文本傳送協議,聽上去像是傳輸層的協議一樣。但事實上大家都知道http和ftp一樣都是屬于應用層的協議,我先前很納悶的是,既然是應用層的協議,怎 么就取這樣一個誤導人的名稱啊。在對TCP/IP協議還不熟悉的時候,這很容易讓人誤解和納悶的。后來,我在wiki上發現這么一段話:

http中文譯名問題

       HTTP 在中國大陸被翻譯為“超文本傳輸協議”,因為“transfer”在中文里有“傳輸”的含意。但依據 HTTP 定制者之一的 Roy Fielding博士的論文[1](6.5.3節),作者專門強調“transfer”表示的是“(表述狀態的)轉移” (Representational State Transfer),而不是“傳輸”(transport)。故其中文譯名“超文本傳輸協議”恰恰引種反映了這種誤解。更符合原義的譯名應該為“超文本轉 移協議”。

       這段話解除了我的疑惑。那么http協議當然是應用層的協議。

3.SOAP可以使用HTTP協議進行傳輸嗎?

       在了解SOAP協議的過程中,看到介紹說soap可以通過tcp,udp,http協議來傳送。這也是讓人困惑的描述。一看這句話,就會感覺http怎么 和tcp,udp協議并列了呢?難道http還是屬于傳輸層的協議?再加上http中文譯名的問題,名字聽上去像傳輸層,初學者又要開始頭大了。

       事實上,http是應用層的協議,這一點可以毫無懷疑。那么現在新的問題來了。soap和http都是應用層協議,怎么說soap能用http協議來傳輸呢?應用層的協議可以用應用層的協議傳送嗎?

       我查閱了資料,是這樣一回事情,soap將信息進行XML的序列化后,再用http協議的方式再打包進行傳送,傳送的方式還是tcp或者udp。做個比喻 就好理解了。tcp 和 udp 都是公路,暫且把tcp認為是一般公路,udp高速公路,soap和http就都是汽車,那么soap和http都可以在tcp和udp上跑。說soap 可以通過http來傳送,實際就是說soap是小轎車,http是裝轎車的卡車,把soap的信息裝到http里面,然后再運輸,當然走的道路還是tcp 或udp。

       說soap可以通過http協議來傳輸,這句話不太準確,比較準確第說法是:soap信息可以通過http協議包裝后通過tcp或udp傳輸。

二.HTTP協議

一、URL

1.基本介紹

URL的全稱是Uniform Resource Locator(統一資源定位符)

通過1個URL,能找到互聯網上唯一的1個資源

URL就是資源的地址、位置,互聯網上的每個資源都有一個唯一的URL

2.URL中常見的協議

(1)HTTP

超文本傳輸協議,訪問的是遠程的網絡資源,格式是http://

http協議是在網絡開發中最常用的協議

(2)file

訪問的是本地計算機上的資源,格式是file://(不用加主機地址)

(3)mailto

訪問的是電子郵件地址,格式是mailto:

(4)FTP

訪問的是共享主機的文件資源,格式是ftp://

二、HTTP協議

1.HTTP協議簡介

不管是移動客戶端還是PC端,訪問遠程的網絡資源經常使用HTTP協議

訪問百度主頁:http://www.baidu.com

獲得新浪的微博數據

獲得大眾點評的團購數據

2.HTTP協議的作用

HTTP的全稱是Hypertext Transfer Protocol,超文本傳輸協議

(1)規定客戶端和服務器之間的數據傳輸格式

(2)讓客戶端和服務器能有效地進行數據溝通

3.為什么選擇使用HTTP?

(1)簡單快速  因為HTTP協議簡單,所以HTTP服務器的程序規模小,因而通信速度很快

(2)靈活  HTTP允許傳輸任意類型的數據

(3)HTTP 0.9和1.0使用非持續連接  限制每次連接只處理一個請求,服務器對客戶端的請求做出響應后,馬上斷開連接,這種方式可以節省傳輸時間

4.HTTP的通信過程

要想使用HTTP協議向服務器索取數據,得先了解HTTP通信的完整過程

完整的http通信可以分為2大步驟

(1)請求:客戶端向服務器索要數據

(2)響應:服務器返回客戶端相應的數據

三、HTTP通信過程 - 請求和響應

1.HTTP通信過程 - 請求

HTTP協議規定:1個完整的由客戶端發給服務器的HTTP請求中包含以下內容

請求行:包含了請求方法、請求資源路徑、HTTP協議版本

GET /MJServer/resources/images/1.jpg HTTP/1.1

請求頭:包含了對客戶端的環境描述、客戶端請求的主機地址等信息

Host: 192.168.1.105:8080 // 客戶端想訪問的服務器主機地址

User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.9) Firefox/30.0// 客戶端的類型,客戶端的軟件環境

Accept: text/html, */*// 客戶端所能接收的數據類型

Accept-Language: zh-cn // 客戶端的語言環境

Accept-Encoding: gzip // 客戶端支持的數據壓縮格式

請求體:客戶端發給服務器的具體數據,比如文件數據

2.HTTP通信過程 - 響應

客戶端向服務器發送請求,服務器應當做出響應,即返回數據給客戶端

HTTP協議規定:1個完整的HTTP響應中包含以下內容:

狀態行:包含了HTTP協議版本、狀態碼、狀態英文名稱

HTTP/1.1 200 OK

響應頭:包含了對服務器的描述、對返回數據的描述

Server: Apache-Coyote/1.1 // 服務器的類型

Content-Type: image/jpeg // 返回數據的類型

Content-Length: 56811 // 返回數據的長度

Date: Mon, 23 Jun 2014 12:54:52 GMT // 響應的時間

實體內容:服務器返回給客戶端的具體數據,比如文件數據

3.補充:推薦工具firebug-1.12.5-fx.xpi  

蟲子的作用:攔截所有的http請求。

4.常見的響應狀態碼

四、發送HTTP請求的方法

1.簡單說明

在HTTP/1.1協議中,定義了8種發送http請求的方法

GET、POST、OPTIONS、HEAD、PUT、DELETE、TRACE、CONNECT、PATCH

根據HTTP協議的設計初衷,不同的方法對資源有不同的操作方式

PUT :增

DELETE :刪

POST:改

GET:查

提示:最常用的是GET和POST(實際上GET和POST都能辦到增刪改查)

2.get和post請求                  

要想使用GET和POST請求跟服務器進行交互,得先了解一個概念:參數就是傳遞給服務器的具體數據,比如登錄時的帳號、密碼

GET和POST對比:GET和POST的主要區別表現在數據傳遞上

GET

在請求URL后面以?的形式跟上發給服務器的參數,多個參數之間用&隔開,比如http://ww.test.com/login?username=123&pwd=234&type=JSON

注意:由于瀏覽器和服務器對URL長度有限制,因此在URL后面附帶的參數是有限制的,通常不能超過1KB

POST

發給服務器的參數全部放在請求體中

理論上,POST傳遞的數據量沒有限制(具體還得看服務器的處理能力)

                    

3.GET和POST的選擇

選擇GET和POST的建議

(1)如果要傳遞大量數據,比如文件上傳,只能用POST請求

(2)GET的安全性比POST要差些,如果包含機密\敏感信息,建議用POST

(3)如果僅僅是索取數據(數據查詢),建議使用GET

(4)如果是增加、修改、刪除數據,建議使用POST   

                    

4.iOS中發送HTTP請求的方案

在iOS中,常見的發送HTTP請求(GET和POST)的解決方案有

(1)蘋果原生(自帶)

NSURLConnection:用法簡單,最古老最經典最直接的一種方案

NSURLSession:iOS 7新出的技術,功能比NSURLConnection更加強大

CFNetwork:NSURL*的底層,純C語言

(2)第三方框架

ASIHttpRequest:外號“HTTP終結者”,功能極其強大,可惜早已停止更新

AFNetworking:簡單易用,提供了基本夠用的常用功能

建議:

為了提高開發效率,企業開發用的基本是第三方框架

5.ASI和AFN架構對比

說明:AFN基于NSURL,ASI基于CFHTTP,ASI的性能更好一些。

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