二、应用层协议概述与HTTP

一、应用层简述

应用层提供网络应用程序和对应的协议，常见的如web，email和DNS等。应用程序的结构有两种：C/S（client/server）结构和P2P结构。

在CS结构中，服务端IP地址固定，所以，客户端可以通过该IP地址与服务端通信。如果单台服务器的无法服务所有的客户端，就会有多台服务器（可能有十几万台）共同提供服务

P2P结构不必有专门的服务器，而只是客户主机和客户主机之间进行通信，比如BitTorrent

计算机应用程序通信实际是两个进程通信，进程通过对套接字（socket）文件进行读写来收发网络报文。如下图这样

当一个进程向另外一个进程发送数据时，需要指定两个信息，主机的地址和接受报文数据的进程标识符，其中主机地址用IP地址表示，进行标识符用端口号表示

二、应用层协议

网络报文的发出都是在应用层开始的，应用层协议定义了不同系统下的应用如何相互传递报文，包括报文类型（比如请求报文和响应报文）、报文语法语义（报文中应该有啥，每部分都代表啥）、进程发送报文的时机与响应规则。

三、HTTP

3.1、HTTP概述

HTTP全名叫超文本传输协议，是web的应用层协议。HTTP分别由客户端和服务端实现，通过交换客户端和服务端的http报文来进行通信。

HTTP是使用TCP作为传输层协议（因为TCP是可靠传输）。HTTP客户端首先向服务器发一个TCP连接请求，连接建立后，客户端浏览器通过套接字文件发送HTTP请求报文，服务端也通过套接字接受请求报文并发送对应的响应报文。接着客户端通过套接字接收来自服务端的HTTP响应报文。HTTP报文发送后，就进入传输层通过TCP进行实际的传输

示例

上述报文是打开陈硕大佬的博客（http://www.cppblog.com/Solstice/）时的报文，可见，在http报文被发出之前，先是TCP连接的建立，当TCP连接建立后，报文才会被发出

3.2、HTTP是无状态协议

客户端如果连续两次请求同一个对象，服务器并不会因为前一次的请求而不作出反应，而是重新发送http响应报文，这是因为http服务器不保存客户端的任何信息，HTTP是无状态协议

示例

上述报文是刷新两次陈硕大佬的博客时的报文，可见，HTTP服务器发送了两次响应报文

HTTP本身是无状态的协议，但是为了管理状态，引用了cookie机制，用来管理用户的状态

3.3、HTTP的持续连接和非持续连接

持续连接的意思就是所有的应用层请求都由相同的TCP连接发送，而非持续连接就是每个应用层请求都由单独的TCP连接发送

3.3.1、HTTP的非持续连接

采用非持续连接的HTTP发送报文的过程如下：

1、向HTTP服务端发起TCP连接，开始三次握手。2、客户端发送请求报文。3、HTTP服务端经过套接字收到该报文请求，找到对应请求资源，将该资源封装在HTTP的响应报文中并向客户端发送。4、客户端收到响应报文后，服务端进程向客户端请求TCP断开，开始四次挥手

每次HTTP请求的过程示意图如下

访问一个web页面的过程如下

可见，每次请求都必须造成无谓的TCP连接和断开，增加通信量

报文示例

因为现在的浏览器的HTTP协议默认都是持续连接，所以，这里使用postman实现非持续连接，将HTTP的connection字段改为close即可

HTTP报文中的connection的标志为close

对应产生的报文如下

可见，当客服端收到响应报文后，服务端立刻给客户端发送了断开TCP连接的请求，进入四次挥手的流程，上述报文也符合非持续连接的HTTP报文的发送过程

3.3.2、持续连接

非持续连接的缺点有二：1、对于每个HTTP的请求，非持续连接都会创建一个TCP连接，这样会大量消耗客户端和服务端中能提供的TCP连接数。2、正因为每个请求因为要建立TCP连接，所以每发出一个请求，客户端都会多花费一个RTT（往返时间）来传输报文，如下图

这样，对于客户端来说，每个请求的总时间就是2RTT+文件传输的时间

因为非持续连接的两个缺点，HTTP1.1之后的版本默认使用持续连接，现在的浏览器的HTTP协议默认也都是持续连接。使用持续连接的HTTP报文中的Connection字段是keep-alive

持续连接的过程示意图

示例报文

但是，HTTP的持续连接并不会一直使用该TCP连接，在响应报文中，服务端会规定keep-alive的时间，比如下面的响应报文规定keep-alive的时间为5秒

5秒后，服务端会主动断开该TCP连接并进入四次挥手流程

参考

《图解HTTP》

《计算机网络自顶向下方法》

欢迎大家评论交流，作者水平有限，如有错误，欢迎指出

二、应用层协议概述与HTTP相关推荐

Day4：应用层——网络应用层内容概述、网络应用基本原理（体系结构、进程通信、套接字socket、应用层协议）、Web应用与HTTP
加油!寒假偷博人一.网络应用层内容概述. 1本篇内容:(原理.实例.编程) 网络应用体系结构 客户机/服务器  P2P  混合结构 网络应用的服务需求 可靠性 带宽 时延 Inte ...
应用层协议 —— HTTP（二）
目录一.认识URL 1. URL基本了解 2. urlencode和urldecode 二.HTTP报文内的HTTP信息 1. HTTP报文 2. 请求报文和响应报文的结构 1. 构建http请求 ...
二次实验报告：使用Packet Tracer分析应用层协议
第二次实验报告:使用Packet Tracer分析应用层协议个人信息郑兰艳 201821121064 计算1813 1 实验目的熟练使用Packet Tracer工具.分析抓到的应用层协议数据包 ...
网络体系架构—运输层协议概述
一.进程之间的通信从通信和信息处理的角度看,运输层向它上面的应用层提供通信服务,它属于面向通信部分的最高层,同时也处于用户功能中的最底层.下面通过一个示意图来说明运输层的作用,图中的 5,4,3,2 ...
计算机网络学习（九）—应用层的概述
计算机网络学习(九)-应用层的概述一.应用层概述二.服务器方式和对等方式三.动态主机配置协议DHCP 四.域名系统DNS 五.文件传输协议FTP 六.电子邮件七.万维网一.应用层概述应用层 ...
计算机网络（1）——应用层（概述到DNS）
--计算机网络自顶向下方法第7版本文为原书内容概括,无拓展内容,*号标注为自己理解目录概述: 1.网络应用是计算机网络存在的理由本章学习有关网络应用的原理和实现内容有关应用程序所需的网络服务 ...
基于TCP或UDP的应用层协议有哪些？——Linux网络编程
参考博文01:https://blog.csdn.net/Wu000999/article/details/89293717 博文02 https://blog.csdn.net/u014082714 ...
UDP对应的应用层协议之DHCP协议
文章目录一.DHCP协议是什么? 二.工作流程一.DHCP协议是什么? DHCP是动态主机配置协议,是基于UDP的应用层协议,使用客户/服务器方式,客户端和服务端通过广播方式进行交互. DHCP提 ...
UDP对应的应用层协议之DNS、DHCP
文章目录一.UDP对应的应用层协议? 二.DNS 1.什么是DNS? 2.DNS的工作原理? 3.为什么域名解析用UDP协议? 4.为什么区域传送用TCP协议? 5.DNS解析过程 6. DNS负载 ...

二、应用层协议概述与HTTP

二、应用层协议概述与HTTP相关推荐

最新文章

热门文章