肝不完这份HTTP八股文的你，再强大也是假的

最新推荐文章于 2025-04-19 12:05:59 发布

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最新推荐文章于 2025-04-19 12:05:59 发布 · 900 阅读

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#网络 #服务器 #网络协议

本文详细介绍了HTTP协议，从网络模型的OSI和TCP/IP入手，讲解了HTTP的工作流程，包括DNS解析、TCP连接、IP寻址、MAC传输等。还探讨了HTTP的状态码、常用字段、GET/POST区别、缓存机制、HTTP/2的优化以及HTTPS的安全机制，包括RSA和ECDHE握手过程，展示了HTTP协议在网络通信中的重要作用和安全性。

关于网络模型

OSI 网络模型

应用层，给用户提供应用功能；
表示层，负责把数据转换成兼容另一个系统能识别的格式；
会话层，负责建立、维持、同步会话；
传输层，负责端到端的数据传输；
网络层，寻址、路由；
数据链路层，负责数据的封帧和差错检测，以及 MAC 寻址；
物理层，负责在物理网络中传输数据帧；

OSI 模型实在太复杂，提出的也只是概念理论上的分层，并没有提供具体的实现方案。

TCP/IP 网络模型

应用层

用层只需要专注于为用户提供应用功能，比如 HTTP、FTP。应用层是不用去关心数据是如何传输的，就类似于，我们寄快递的时候，只需要把包裹交给快递员，我们不需要关心快递是如何被运输的。应用层是工作在操作系统中的用户态，传输层及以下则工作在内核态。

传输层

传输层为应用层提供网络支持。传输层的报文中会携带端口号，因此接收方可以识别出该报文是发送给哪个应用。

网络层

网络层最常使用的是 IP 协议（Internet Protocol），IP 协议会将传输层的报文作为数据部分，再加上 IP 包头组装成 IP 报文，如果 IP 报文大小超过 MTU（以太网中一般为 1500 字节）就会再次进行分片。

IP 地址分成两种意义：

一个是网络号，负责标识该 IP 地址是属于哪个「子网」的；
一个是主机号，负责标识同一「子网」下的不同主机；

除了寻址能力， IP 协议还有另一个重要的能力就是路由。两台设备通过很多网关、路由器、交换机等众多网络设备连接起来，数据包到达一个网络节点，就需要通过路由算法决定下一步走哪条路径。

IP 的寻址作用是告诉我们去往下一个目的地该朝哪个方向走，路由则是根据「下一个目的地」选择路径。寻址更像在导航，路由更像在操作方向盘。

网络接口层

接下来要交给网络接口层，在 IP 头部的前面加上 MAC 头部，并封装成数据帧。MAC 头部包含了接收方和发送方的 MAC 地址等信息。

网络接口层主要为网络层提供「链路级别」传输的服务，负责在以太网、WiFi 这样的底层网络上发送原始数据包，工作在网卡这个层次，使用 MAC 地址来标识网络上的设备。

输入URL后发生了什么？

DNS 解析

在域名中，越靠右的位置表示其层级越高。实际上域名最后还有一个点，比如 www.server.com. ，这个最后的一个点代表根域名。

域名的层级关系类似一个树状结构：

根 DNS 服务器（.）
顶级域 DNS 服务器（.com）
权威 DNS 服务器（server.com）

任何 DNS 服务器就都可以访问根域 DNS 服务器了。只要能够找到任意一台 DNS 服务器，就可以通过它找到根域 DNS 服务器，然后再一路顺藤摸瓜找到位于下层的某台目标 DNS 服务器。

域名解析的工作流程：

浏览器会先看自身有没有对这个域名的缓存，如果有，就直接返回，如果没有，就去问操作系统，操作系统也会去看自己的缓存，如果有，就直接返回，如果没有，再去 hosts 文件看，也没有，才会去问「本地 DNS 服务器」。

客户端首先会发出一个 DNS 请求，问 www.server.com 的 IP 是啥，并发给本地 DNS 服务器（也就是客户端的 TCP/IP 设置中填写的 DNS 服务器地址）。
本地域名服务器收到客户端的请求后，如果缓存里的表格能找到 www.server.com，则它直接返回 IP 地址。如果没有，本地 DNS 会去问它的根域名服务器：“老大，能告诉我 www.server.com 的 IP 地址吗？” 根域名服务器是最高层次的，它不直接用于域名解析，但能指明一条道路。
根 DNS 收到来自本地 DNS 的请求后，发现后置是 .com，说：“www.server.com 这个域名归 .com 区域管理”，我给你 .com 顶级域名服务器地址给你，你去问问它吧。”
本地 DNS 收到顶级域名服务器的地址后，发起请求问“老二，你能告诉我 www.server.com 的 IP 地址吗？”
顶级域名服务器说：“我给你负责 www.server.com 区域的权威 DNS 服务器的地址，你去问它应该能问到”。
本地 DNS 于是转向问权威 DNS 服务器：“老三，www.server.com对应的IP是啥呀？” server.com 的权威 DNS 服务器，它是域名解析结果的原出处。为啥叫权威呢？就是我的域名我做主。
权威 DNS 服务器查询后将对应的 IP 地址 X.X.X.X 告诉本地 DNS。
本地 DNS 再将 IP 地址返回客户端，客户端和目标建立连接。

协议栈

应用程序（浏览器）通过调用 Socket 库，来委托协议栈工作。协议栈的上半部分有两块，分别是负责收发数据的 TCP 和 UDP 协议，这两个传输协议会接受应用层的委托执行收发数据的操作。 IP 协议控制网络包收发操作，数据会被切分成一块块的网络包，而将网络包发送给对方的操作就是由 IP 负责的。

IP 中还包括 ICMP 协议和 ARP