一、Http协议

1.1 HTTP简介

HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写,是用于从万维网（WWW:World Wide Web ）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据（HTML 文件, 图片文件, 查询结果等）。

1.2 HTTP 工作原理

HTTP协议工作于客户端-服务端架构上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。

Web服务器有：Apache服务器，IIS服务器（Internet Information Services）等。

Web服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。

HTTP默认端口号为80，但是你也可以改为8080或者其他端口。

HTTP三点注意事项：

HTTP是无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
HTTP是媒体独立的：这意味着，只要客户端和服务器知道如何处理的数据内容，任何类型的数据都可以通过HTTP发送。客户端以及服务器指定使用适合的MIME-type内容类型。
HTTP是无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

1.3 HTTP 消息结构

客户端请求消息
客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式：请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据四个部分组成，下图给出了请求报文的一般格式。

服务器响应消息
HTTP响应也由四个部分组成，分别是：状态行、消息报头、空行和响应正文。

实例
下面实例是一点典型的使用GET来传递数据的实例：

客户端请求：

GET /hello.txt HTTP/1.1
User-Agent: curl/7.16.3 libcurl/7.16.3 OpenSSL/0.9.7l zlib/1.2.3
Host: www.example.com
Accept-Language: en, mi

服务端响应:

HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 27 Jul 2009 12:28:53 GMT
Server: Apache
Last-Modified: Wed, 22 Jul 2009 19:15:56 GMT
ETag: "34aa387-d-1568eb00"
Accept-Ranges: bytes
Content-Length: 51
Vary: Accept-Encoding
Content-Type: text/plain

1.4 HTTP 请求方法

根据 HTTP 标准，HTTP 请求可以使用多种请求方法。

HTTP1.0 定义了三种请求方法： GET, POST 和 HEAD方法。

HTTP1.1 新增了六种请求方法：OPTIONS、PUT、PATCH、DELETE、TRACE 和 CONNECT 方法。

序号	方法	描述
1	GET	请求指定的页面信息，并返回实体主体。
2	HEAD	类似于 GET 请求，只不过返回的响应中没有具体的内容，用于获取报头
3	POST	向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求体中。POST 请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。
4	PUT	从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。
5	DELETE	请求服务器删除指定的页面。
6	CONNECT	HTTP/1.1 协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。
7	OPTIONS	允许客户端查看服务器的性能。
8	TRACE	回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断。
9	PATCH	是对 PUT 方法的补充，用来对已知资源进行局部更新。

1.5 HTTP 响应头信息

HTTP请求头提供了关于请求，响应或者其他的发送实体的信息。

在本章节中我们将具体来介绍HTTP响应头信息。

应答头	说明
Allow	服务器支持哪些请求方法（如GET、POST等）。
Content-Encoding	文档的编码（Encode）方法。只有在解码之后才可以得到Content-Type头指定的内容类型。利用gzip压缩文档能够显著地减少HTML文档的下载时间。Java的GZIPOutputStream可以很方便地进行gzip压缩，但只有Unix上的Netscape和Windows上的IE 4、IE 5才支持它。因此，Servlet应该通过查看Accept-Encoding头（即request.getHeader("Accept-Encoding")）检查浏览器是否支持gzip，为支持gzip的浏览器返回经gzip压缩的HTML页面，为其他浏览器返回普通页面。
Content-Length	表示内容长度。只有当浏览器使用持久HTTP连接时才需要这个数据。如果你想要利用持久连接的优势，可以把输出文档写入 ByteArrayOutputStream，完成后查看其大小，然后把该值放入Content-Length头，最后通过byteArrayStream.writeTo(response.getOutputStream()发送内容。
Content-Type	表示后面的文档属于什么MIME类型。Servlet默认为text/plain，但通常需要显式地指定为text/html。由于经常要设置Content-Type，因此HttpServletResponse提供了一个专用的方法setContentType。
Date	当前的GMT时间。你可以用setDateHeader来设置这个头以避免转换时间格式的麻烦。
Expires	应该在什么时候认为文档已经过期，从而不再缓存它？
Last-Modified	文档的最后改动时间。客户可以通过If-Modified-Since请求头提供一个日期，该请求将被视为一个条件GET，只有改动时间迟于指定时间的文档才会返回，否则返回一个304（Not Modified）状态。Last-Modified也可用setDateHeader方法来设置。
Location	表示客户应当到哪里去提取文档。Location通常不是直接设置的，而是通过HttpServletResponse的sendRedirect方法，该方法同时设置状态代码为302。
Refresh	表示浏览器应该在多少时间之后刷新文档，以秒计。除了刷新当前文档之外，你还可以通过setHeader("Refresh", "5; URL=http://host/path")让浏览器读取指定的页面。注意这种功能通常是通过设置HTML页面HEAD区的＜META HTTP-EQUIV="Refresh" CONTENT="5;URL=http://host/path"＞实现，这是因为，自动刷新或重定向对于那些不能使用CGI或Servlet的HTML编写者十分重要。但是，对于Servlet来说，直接设置Refresh头更加方便。注意Refresh的意义是"N秒之后刷新本页面或访问指定页面"，而不是"每隔N秒刷新本页面或访问指定页面"。因此，连续刷新要求每次都发送一个Refresh头，而发送204状态代码则可以阻止浏览器继续刷新，不管是使用Refresh头还是＜META HTTP-EQUIV="Refresh" ...＞。注意Refresh头不属于HTTP 1.1正式规范的一部分，而是一个扩展，但Netscape和IE都支持它。
Server	服务器名字。Servlet一般不设置这个值，而是由Web服务器自己设置。
Set-Cookie	设置和页面关联的Cookie。Servlet不应使用response.setHeader("Set-Cookie", ...)，而是应使用HttpServletResponse提供的专用方法addCookie。参见下文有关Cookie设置的讨论。
WWW-Authenticate	客户应该在Authorization头中提供什么类型的授权信息？在包含401（Unauthorized）状态行的应答中这个头是必需的。例如，response.setHeader("WWW-Authenticate", "BASIC realm=＼"executives＼"")。注意Servlet一般不进行这方面的处理，而是让Web服务器的专门机制来控制受密码保护页面的访问（例如.htaccess）。

1.6 HTTP content-type

Content-Type（内容类型），一般是指网页中存在的 Content-Type，用于定义网络文件的类型和网页的编码，决定浏览器将以什么形式、什么编码读取这个文件，这就是经常看到一些 PHP 网页点击的结果却是下载一个文件或一张图片的原因。

Content-Type 标头告诉客户端实际返回的内容的内容类型。

语法格式：

Content-Type: text/html; charset=utf-8
Content-Type: multipart/form-data; boundary=something

实例：

常见的媒体格式类型如下：

text/html ： HTML格式
text/plain ：纯文本格式
text/xml ： XML格式
image/gif ：gif图片格式
image/jpeg ：jpg图片格式
image/png：png图片格式

以application开头的媒体格式类型：

application/xhtml+xml ：XHTML格式
application/xml： XML数据格式
application/atom+xml ：Atom XML聚合格式
application/json： JSON数据格式
application/pdf：pdf格式
application/msword ： Word文档格式
application/octet-stream ：二进制流数据（如常见的文件下载）
application/x-www-form-urlencoded ： <form encType=””>中默认的encType，form表单数据被编码为key/value格式发送到服务器（表单默认的提交数据的格式）

另外一种常见的媒体格式是上传文件之时使用的：

multipart/form-data ：需要在表单中进行文件上传时，就需要使用该格式

二、TCP协议

2.1 什么是 TCP/IP？

TCP/IP 是供已连接因特网的计算机进行通信的通信协议。

TCP/IP 指传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol / Internet Protocol）。

TCP/IP 定义了电子设备（比如计算机）如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。

2.2 在 TCP/IP 内部

在 TCP/IP 中包含一系列用于处理数据通信的协议：

TCP (传输控制协议) - 应用程序之间通信
UDP (用户数据报协议) - 应用程序之间的简单通信
IP (网际协议) - 计算机之间的通信
ICMP (因特网消息控制协议) - 针对错误和状态
DHCP (动态主机配置协议) - 针对动态寻址

2.3 协议族

TCP/IP 是基于 TCP 和 IP 这两个最初的协议之上的不同的通信协议的大集合。

TCP - 传输控制协议
TCP 用于从应用程序到网络的数据传输控制。
TCP 负责在数据传送之前将它们分割为 IP 包，然后在它们到达的时候将它们重组。
IP - 网际协议（Internet Protocol）
IP 负责计算机之间的通信。
IP 负责在因特网上发送和接收数据包。
HTTP - 超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol)
HTTP 负责 web 服务器与 web 浏览器之间的通信。
HTTP 用于从 web 客户端（浏览器）向 web 服务器发送请求，并从 web 服务器向 web 客户端返回内容（网页）。
HTTPS - 安全的 HTTP（HTTP Secure）
HTTPS 负责在 web 服务器和 web 浏览器之间的安全通信。
作为有代表性的应用，HTTPS 会用于处理信用卡交易和其他的敏感数据。
SSL - 安全套接字层（Secure Sockets Layer）
SSL 协议用于为安全数据传输加密数据。
SMTP - 简易邮件传输协议（Simple Mail Transfer Protocol）
SMTP 用于电子邮件的传输。
MIME - 多用途因特网邮件扩展（Multi-purpose Internet Mail Extensions）
MIME 协议使 SMTP 有能力通过 TCP/IP 网络传输多媒体文件，包括声音、视频和二进制数据。
IMAP - 因特网消息访问协议（Internet Message Access Protocol）
IMAP 用于存储和取回电子邮件。
POP - 邮局协议（Post Office Protocol）
POP 用于从电子邮件服务器向个人电脑下载电子邮件。
FTP - 文件传输协议（File Transfer Protocol）
FTP 负责计算机之间的文件传输。
NTP - 网络时间协议（Network Time Protocol）
NTP 用于在计算机之间同步时间（钟）。
DHCP - 动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol）
DHCP 用于向网络中的计算机分配动态 IP 地址。
SNMP - 简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol）
SNMP 用于计算机网络的管理。

......

三、网际互联及OSI七层模型

物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层

==========================================

物理层

作用：定义一些电器，机械，过程和规范，如集线器；

PDU(协议数据单元)：bit/比特

设备：集线器HUB;

注意：没有寻址的概念；

==========================================

数据链路层

作用：定义如何格式化数据，支持错误检测；

典型协议：以太网，帧中继（古董级VPN）

PDU：frame（帧）设备：以太网交换机；

备注：交换机通过MAC地址转发数据，逻辑链路控制；

===========================================

网络层

作用：定义一个逻辑的寻址，选择最佳路径传输，路由数据包；

典型协议：IP，IPX，ICMP,ARP(IP->MAC),IARP;

PDU:packet/数据包；

设备：路由器

备注：实现寻址

============================================

传输层：

作用：提供可靠和尽力而为的传输；

典型协议：TCP,UDP,SPX,port(65535个端口),EIGRP,OSPF,

PDU:fragment 段；

无典型设备；

备注：负责网络传输和会话建立；

=============================================

会话层：

作用：控制会话，建立管理终止应用程序会话；

典型协议：NFS, SQL, ASP, PHP, JSP, RSVP(资源源预留协议), windows，

备注：负责会话建立；

==============================================

表示层：

作用：格式化数据；

典型协议：ASCII, JPEG. PNG, MP3. WAV, AVI,

备注：可以提供加密服务；

===============================================

应用层：

作用：控制应用程序；

典型协议：telnet, ssh, http, ftp, smtp, rip, BGP, (未完待续)

备注：为应用程序提供网络服务；

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Q：什么时候有PDU？

A：当需要跟别人通信时候才有。

所以网络数据传输是TCP/IP的天下。

TCP/IP协议是一大堆协议的集合，TCP/IP协议分为四层（也就是数据传输一次主要经历以下4个步骤），分别是从上到下为：应用层，传输层，Internet，物理层。

假如你给你的基友发一个消息，数据开始传输，这时数据就要遵循TCP/IP协议啦，你的电脑会做出以下动作，这些动作你是看不到的。

1、应用层先把你的消息进行格式转换,你的消息是文字还是图片，还是成人视频并进行加密等操作交给传输层。（这时的数据单元（单位）是信息）

2、传输层将数据切割成一段一段的，便与传输并往里加上一些标记，比如当前应用的端口号等，交给Internet。（这时的数据单元（单位）是数据流）

3、Internet开始在将数据进行分组，分组头部包含目标地址的IP及一些相关信息交给物理层。（这时的数据单元（单位）是分组）

4、物理层将数据转换为比特流开始查找主机真实物理地址进行校验等操作，校验通过，开始嗖~嗖~嗖~的住目的地跑。（这时的数据单元（单位）是比特）

到达目的地后，对方设备会将上面的顺序反向的操作一遍，最后呈现出来。

个人感觉已经通俗易懂啦！这些东西都都理论知识，属于基础建设，前辈们都已经帮我们铺好路啦。

本文参考自菜鸟教程：https://www.runoob.com/tcpip/tcpip-protocols.html
https://www.runoob.com/http/http-tutorial.html

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