TCP / IP 协议族和HTTS

TCP / IP 协议族

概念
一系列协议所组成一个网络分层模型

为什么要分层？
因为网络的不稳定性

如果我们传一个50M的数据，如果失败，每次都将需要重新传50M，但我们把它分成多块，失败时候只需重新传输失败的那一块。

具体分层：

Application Layer 应⽤层：HTTP、FTP、DNS
Transport Layer 传输层：TCP、UDP
Internet Layer 网络层：IP
Link Layer 数据链路层：以太网、Wi-Fi

发送方应用程序的数据总是从最上层开始，层层向下，最终经由物理层发送出去；相应的，在接收方的物理层接收到数据后，层层向上，最终经由应用层分发到具体的应用程序进程中。
在数据层向下的过程中，每一层都会对数据进行一些封装处理（如打包或者编码）；而在数据层向上的过程中，每一层都会对数据进行一些逆处理（如解包或者解码）。这些对数据的处理和逆处理的过程就是为了实现该层的服务。

TCP 连接

什么叫做连接
通信双方建立确认「可以通信」，不会将对方的消息丢弃，即为「建立连接」

TCP 连接的建立——三次握手

三步：

1. 客户端：「我要向你发送消息」
2. 服务器：「好的。我要向你发送消息」
3. 客户端：「好的。

TCP 连接的关闭——四次挥手

四步：

1. 客户端：「我不再给你发送消息」
2. 服务端：「好的」
3. 服务端：「我不再给你发送消息」
4. 客户端：「好的」

为什么 TCP 连接在断开时是四次挥手而不是三次？

因为在客户端停止向服务器发送消息时，也许服务器还有消息需要向客户端发送，因此在它对客户端的「我不再给你发送消息」消息进行回应时，不需要立即附加上「我也不再向你发送消息」。在稍后服务器的消息发送完毕之后，才需要向客户端发送通知。

长连接

为什么要长连接？
因为移动网络并不在 Internet 中，而是在运营商的内网，并不具有真正的公网 IP，因此当某个 TCP连接在一段时间不通信之后，网关会出于网络性能考虑而关闭这条 TCP 连接和公网的连接通道，导致这个 TCP 端口不再能收到外部通信消息，即 TCP 连接被动关闭。
长连接的实现方式
心跳。即在一定间隔时间内，使用 TCP 连接发送超短无意义消息来让网关不能将自己定义为「空闲连接」，从而防止网关将自己的连接关闭。

HTTPS

定义
HTTP over SSL 的简称，即工作在 SSL （或 TLS）上的 HTTP。说白了就是加密通信的 HTTP。

工作原理
在客户端和服务器之间通过非对称加密协商出一套对称密钥，以后每次发送信息之前将内容加密，收到之后解密，达到内容的加密传输

为什么不直接用非对称加密？
非对称加密由于使用了复杂了数学原理，因此计算相当复杂，如果完全使用非对称加密来加密通信内容，会严重影响网络通信的性能

HTTPS 连接建立的过程
1. Client Hello

客服端对服务端说要建立连接，并附加：支持的TLS版本、支持的对称加密算法、支持的非对称加密算法、支持的hash算法、一个随机数

2. Server Hello

服务端对客服端说好的，并对客服端发来的信息里选出一组TLS版本、对称加密算法、非对称加密算法、hash算法、以及一个随机数，发还客户端

3. 服务器证书信任建立

服务端对客服端发证书，证书里包含公钥

4. Pre-master Secret

客户端利用持有的客户端随机数和服务端随机数，通过唯一一次的非对称加密，生产出一个叫做 Pre-master Secret的随机数传给服务器，双方用这三个随机数计算出Master Secret，利用Master Secret计算出客户端加密秘钥，服务端加密秘钥，客户端MAC Secret,服务端端MAC Secret(MAC Secret是用来做hash以验证身份的）

5. 客户端通知：将使用加密通信

6. 客户端发送：Finished

将前面的所有内容打包，加密发给对方

7. 服务器通知：将使用加密通信

8. 服务器发送：Finished

将前面的所有内容打包，加密发给对方