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Web通信流程 ​

当客户端（如浏览器或应用）点击一个URL并显示出内容时，这一简单的操作背后涉及了一系列复杂的通信过程：

1. 浏览器发起DNS解析

  • 浏览器作为客户端，当用户输入URL后，首先会请求DNS（域名系统）服务器，将URL中的域名解析为对应的IP地址。
  • 通过解析结果，浏览器获取到目标服务器的IP地址。

2. 与服务器通过TCP/IP协议建立TCP/IP连接

  • 浏览器使用获取的IP地址找到目标服务器，并建立一个TCP连接。
  • 注意：TCP连接是用于传输数据的可靠通道，但它本身不定义数据的格式和规则。

3. 基于HTTP协议传输数据

  • 在TCP连接建立后，浏览器通过封装HTTP协议向服务器发送一个HTTP请求（HTTP Request），请求内容通常包括资源路径、方法（如GET、POST）、请求头等信息。
  • 服务器接收到请求后进行处理，并通过HTTP协议返回一个HTTP响应（HTTP Response），通常包括状态码、响应头和数据（如HTML、CSS、JavaScript等）。

4. 浏览器解析并渲染网页

  • 浏览器收到服务器的响应包后，解析其中的数据（如HTML结构、CSS样式、JavaScript代码等），并将其渲染为用户可见的网页。
  • 如果页面中包含其他资源（如图片、视频、字体等），浏览器会根据响应中的内容，继续发起新的HTTP请求以获取这些资源。

5. 关闭TCP连接

  • 当所有数据传输完成后，客户端和服务器断开TCP连接。
  • 注意：对于现代Web应用，可能会通过长连接（如HTTP/1.1的Keep-Alive或HTTP/2）复用连接以提升效率。
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OSI七层模型 ​

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TCP协议 ​

TCP：传输控制协议（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的，可靠的，基于字节流的传输层通信协议

简单说就是，TCP协议可以控制数据包在传输过程中的规范格式。

TCP/IP的三次握手，四次挥手 ​

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  • 三次握手：TCP协议中建立连接的过程，其核心目的是确保通信双方的发送和接收能力都正常，同时协商初始通信参数（如序列号）。

    • 三次握手：
      1. 客户端发送请求：发出第一个数据包，告诉服务器“我要建立连接”。
      2. 服务器回应确认：服务器回复第二个数据包，表示“我收到了，可以建立连接”。
      3. 客户端最终确认：客户端再发第三个数据包，告诉服务器“好的，连接确认”。

  • **四次挥手：**TCP协议中用于断开连接的过程，其核心目的是确保双方的资源能够正确释放并终止通信。其本质是双方独立关闭自己的数据传输通道，因为TCP连接是全双工的，双方的发送和接收通道需要单独关闭。

    • 四次挥手：
      1. 第一次挥手（FIN）
        • 客户端：发送一个带有FIN（Finish）标志的数据包，表示“我已经发送完数据了，不再发送数据，但还可以接收数据”。
        • 客户端进入FIN_WAIT_1状态。
      2. 第二次挥手（ACK）
        • 服务器：收到FIN后，发送一个ACK（Acknowledgment）数据包，表示“我知道了，你不再发送数据了”。
        • 服务器此时仍可以继续发送数据。
        • 客户端进入FIN_WAIT_2状态。
      3. 第三次挥手（FIN）
        • 服务器：确认自己也发送完数据后，发送一个带有FIN标志的数据包，表示“我也不再发送数据了”。
        • 服务器进入LAST_ACK状态，等待客户端的确认。
      4. 第四次挥手（ACK）
        • 客户端：收到服务器的FIN后，发送一个ACK数据包，表示“我知道了”。
        • 客户端进入TIME_WAIT状态，等待一段时间（一般为2倍的最大报文生存时间，2MSL），确保服务器收到ACK并正确关闭连接。
        • 服务器收到ACK后进入CLOSED状态，连接断开。

常见端口号 ​

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什么是Socket套接字 ​

任何两个机器的连接：本质上是两个Socket的通信

在网络通信中，TCP/IP协议提供了可靠的连接方式，而实际通信是通过**Socket（套接字）**来实现的。

Socket可以看作是网络通信的端点，由IP地址和端口号唯一标识。

  • Socket：是IP地址与端口号的组合，例如10.0.0.7:80，用于定位一个具体的服务或应用。

举个例子：通过浏览器访问Nginx服务 ​

  1. 部署Nginx服务：
    • 服务监听在10.0.0.7:80，即服务端Socket为10.0.0.7:80。
  2. 客户端访问服务：
    • 浏览器随机分配一个端口（如50923），创建一个客户端Socket（如192.168.1.5:50923）。
  3. 数据传输：
    • 客户端Socket与服务端Socket建立连接，通过HTTP协议传输请求与响应数据。
  4. 断开连接：
    • 数据传输完成后，客户端和服务端释放各自的Socket资源。

HTTP协议 ​

HTTP无状态 ​

HTTP协议是无状态的协议，这意味着每次客户端和服务器之间的请求与响应都是独立的，服务器不会自动记录之前的请求信息。

为了解决HTTP无状态的问题，服务器通常会为每个访问的客户端生成一个Cookie，并通过这个Cookie实现标识客户端的功能，从而间接地保持会话状态。

HTTP请求方法 ​

  • GET：请求从服务器获取资源。
    • 数据附加在URL中，参数通过?和&拼接。
    • 用于只读取数据，不对服务器状态产生副作用。
    • 不适合传递敏感信息（URL会暴露数据）。
  • POST：向服务器提交数据或表单，用于创建资源或执行操作。
    • 数据包含在请求体中，适合传递大量或敏感数据。
    • 通常会对服务器产生副作用（如创建资源）。

HTTP响应状态码 ​

  • 2xx - 成功响应
  • 3xx - 重定向
  • 4xx - 客户端错误
  • 5xx - 服务器错误