Http协议

一.什么是http协议

1.1 介绍
HTTP是Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议），是万维网服务器传输超文本到本地浏览器的协议。是应用层的一种协议，是面向连接，无状态的。基于TCP协议由request请求和response响应组成的，默认端口是80。由于http协议是无状态的，所以两次请求响应之间是没有关联的。

1.2 request
浏览器通过socket套接字向服务器提交请求，常见请求有GET，POST，PUT，DELETE。请求分为请求头和请求体。

1.3 response
Web浏览器提交请求后，通过HTTP协议传送给Web服务器。Web服务器接到后，进行事务处理，处理结果又通过HTTP传回给Web浏览器，从而在Web浏览器上显示出所请求的页面。

二.HTTP通信

1.1 URL解析

URL包含了查找某个资源的信息，基本格式如下：HTTP://host:port/abs_path，表示HTTP协议来定位网络资源；host表示合法的主机域名或IP地址，port指定一个端口号，缺省80；abs_path指定请求资源的URI；如果URL中没有给出abs_path，那么当它作为请求URI时，必须以“/”的形式给出，通常这个工作浏览器自动帮我们完成。
例如：输入www.baidu.com;浏览器会自动转换成：HTTP://www.baidu.com/

1.2 数据传输

我们的电脑：
ip：192.168.163.26
子网掩码：255.255.255.0
网关地址：192.168.31.2
DNS地址：8.8.8.8

（1）拿到HTTP://www.baidu.com/后，会去找DNS服务器解析域名，返回一个ip地址，如173.168.26.101。拿到ip会判断两个ip是否是同一子网的，会用子网掩码255.255.255.0分别对两个ip做与运算。很明显，两个ip不是同一子网。

（2）应用层走http协议。这时候会发送一个数据包给路由网关（192.168.31.2），拿到网关ip地址的mac地址。把http请求报文：GET http://173.168.26.101/test HTTP/1.1，上图数据打包到数据包中。

（3）传输层走tcp协议。tcp会随机选取一个发送方的端口，接收方的端口一般是80端口。把应用层数据包封装到tcp包后会加一个tcp头，tcp头就有端口号信息。

（4）网络层走ip协议。把tcp头和tcp数据放到ip数据包中，然后设置一个ip头。ip头有本机和目标机器的IP地址。这里本机IP地址是192.168.163.26，目标IP地址173.168.26.101。由于两个ip不是同一子网，就会通过以太网协议广播到网关中去，通过网关发送出去。

（5）数据链路层走以太网协议。把ip头和ip数据包封装到以太网数据包中，然后加一个以太网头。以太网头有本机网卡mac地址和网关mac地址。如果就是说，数据包超出以太网包1500字节，就需要切包。切包后每个包的ip头会多出一个包序列号。

以太网数据包会通过交换机发送到你的网关192.168.31.2上，通过网关可以发送到其他网关，经过n个网关后发送到173.168.26.101百度服务器。

（6）百度服务器会层层解包，获取到http报文，发送给Tomcat。Tomcat会返回响应，和上面一样的。

三.TCP

1 什么是TCP
TCP(Transmission Control Protocol 传输控制协议)是一种面向连接(连接导向)的、可靠的、 基于IP的全双工模式传输层协议。

2 三次握手
三次握手用于tcp的客户端与服务端连接初始化，同步连接双方的序列号和确认号并交换tcp窗口大小信息。

（1）第一次握手，client 发送 SYN、seq到 server，状态修改为 SYN_SENT等待回复。server 收到，状态改变为 SYN_REVD，并将该请求放入 sync queue 半连接队列队列

（2）第二次握手，server 回复 SYN 、 ACK 给 client。client 收到，状态改变为 ESTABLISHED，并发送 ACK 给 server

（3）第三次握手，server 收到 ACK，状态改变为 ESTABLISHED，将该请求从半连接队列 sync queue 放入全连接队列accept queue

2.1 为什么是三次握手？
1.因为如果说客户端第一次握手卡住了，服务端没收到。然后又重新三次握手建立的连接。

2.卡住的第一次握手又发送给了服务端，服务端就会第二次握手，这个时候服务端发送资源给客户端。结果客户端不会管这个第二次握手，因为已经建立了连接。

3.如果是三次握手，那么客户端会发现第二次握手不正常，就会发个复位报文过去，让服务端撤销资源。至于4次5次就没必要了。

3 四次挥手

（1）第一次挥手，客户端发送报文，FIN=1，seq=u，客户端处于FIN_WAIT-1状态。

（2）第二次挥手，服务端收到报文，服务端进入CLOSE_WAIT状态，返回一个报文，ACK=1，ack=u+1，seq=v。客户端收到报文进入FIN-WAIT-2状态。此时，客户端到服务端的连接释放。

（3）第三次挥手，服务端发送连接释放报文，FIN=1，ack=u+1，seq=w，服务端进入LAST-ACK状态等待最后确认。

（4）第四次挥手，客户端收到连接释放报文，发送应答报文，ACK=1，ack=w+1，seq=u+1，进入TIME_WAIT状态，等客户端进入CLOSED状态，服务端收到报文后进入CLOSED状态。