Introducción
"Graphic http" es un libro muy bueno para comenzar con las redes informáticas. Las imágenes del libro son vívidas y vívidas, lo que ayuda a comprender la composición del protocolo Http y la red. Creo que las partes más importantes del libro son el protocolo http, la composición de mensajes http y http El código de estado y Https también se describen con más pluma y tinta en el libro. Si desea comenzar rápidamente con las redes de computadoras, puede leer este buen libro introductorio. Aquellos a quienes no les gusta leer también pueden leer mi resumen. Espero que podamos aprender y progresar juntos. "Tcp / IP" se detallará más adelante.
Capítulo 1 Conceptos básicos de la red y la Web
1.1 Utilice el protocolo HTTP para acceder a la Web
¿Alguna vez alguien ha tenido curiosidad, ingrese una dirección en nuestro navegador y presione Enter para ir a la página a la que queremos llegar?
Obviamente, la página web no se generará de la nada. Según la URL especificada en la barra de direcciones del navegador web, el navegador web obtiene información como recursos de archivos (recurso) del lado del servidor web, mostrando así la página web.
Un navegador web de este tipo que obtiene recursos del servidor mediante el envío de solicitudes puede denominarse cliente.
La Web utiliza un protocolo llamado HTTP (HyperText Transfer Protocol, HyperText Transfer Protocol) como especificación para completar una serie de operaciones desde el cliente al servidor. El protocolo se refiere al acuerdo de las reglas. Se puede decir que la Web está construida sobre HTTP Comunicarse sobre el protocolo.
Http nació en marzo de 1989. El Dr. Tim Berners Lee (Tim Berners Lee) del CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) propuso un concepto que permite a los investigadores de dos lugares compartir conocimientos. La idea básica es: Hipertexto (HyperText) formado por la interconexión de múltiples documentos se conecta a una WWW (World Wide Web) que se puede consultar.
Se han propuesto tres tecnologías de construcción de WWW, a saber: HTML (HyperText Markup Language) que utiliza SGML (Standard Generalized Markup Language) como lenguaje de marcado de texto de la página; HTTP; Especifique la URL (Localizador uniforme de recursos) donde se encuentra el documento, que se describirá en detalle más adelante.
1.2 Fundamentos de la red TCP / IP
1.2.1 Familia de protocolos TCP / IP
Para que las computadoras y los dispositivos de red se comuniquen entre sí, ambas partes deben basarse en el mismo método. Por ejemplo, se debe determinar de antemano cómo detectar el objetivo de la comunicación, qué lado inicia la comunicación primero, qué idioma usar para la comunicación y cómo finalizar la comunicación. La comunicación entre diferentes hardware y sistemas operativos, todo esto requiere una regla. Y llamamos a este tipo de regla un protocolo.
Recopilar los protocolos asociados con Internet como este se denomina colectivamente TCP / IP. También se dice que TCP / IP se refiere a dos protocolos, TCP e IP. También se dice que TCP / IP es el nombre colectivo de la familia de protocolos que se utiliza en el proceso de comunicación del protocolo IP.
1.2.2 Gestión por capas de TCP / IP
Un punto importante en la familia de protocolos TCP / IP son las capas. La familia de protocolos TCP / IP se divide en las siguientes 4 capas según los niveles: capa de aplicación, capa de transporte, capa de red y capa de enlace de datos. El TCP / IP jerárquico es beneficioso. Por ejemplo, si Internet está coordinado por un solo protocolo, cuando el diseño debe cambiarse en un lugar determinado, todas las partes deben reemplazarse como un todo. Después de aplicar capas, solo necesita reemplazar la capa modificada. Una vez planificada la interfaz entre cada capa, el diseño interno de cada capa se puede cambiar libremente.
Los roles de cada capa de la familia de protocolos TCP / IP son los siguientes.
-
Capa de aplicación: determina las actividades de comunicación al proporcionar servicios de aplicación a los usuarios. Varios servicios de aplicaciones generales están pre-almacenados en la suite de protocolos TCP / IP. Por ejemplo, los servicios FTP (Protocolo de transferencia de archivos, Protocolo de transferencia de archivos) y DNS (Sistema de nombres de dominio, Sistema de nombres de dominio) son dos de ellos. El protocolo HTTP también está en esta capa.
-
Capa de transporte: la capa de transporte proporciona transmisión de datos entre dos computadoras en una conexión de red a la capa de aplicación superior. Hay dos protocolos con diferentes propiedades en la capa de transporte: TCP (Protocolo de control de transmisión, Protocolo de control de transmisión) y UDP (Protocolo de datos de usuario, Protocolo de datagramas de usuario).
-
Capa de red: se utiliza para procesar los paquetes de datos que fluyen por la red. Un paquete de datos es la unidad más pequeña de datos transmitida a través de la red. Esta capa especifica la ruta (la llamada ruta de transmisión) para llegar a la computadora de la otra parte y transmitir el paquete de datos a la otra parte. Cuando se transmite con la otra computadora a través de varias computadoras o dispositivos de red, la función de la capa de red es seleccionar una ruta de transmisión entre muchas opciones.
-
Capa de enlace (también conocida como capa de enlace de datos, capa de interfaz de red): se utiliza para manejar la parte de hardware de la red de conexión. Incluye sistema operativo de control, controladores de dispositivos de hardware, NIC (tarjeta de interfaz de red, adaptador de red, es decir, tarjeta de red), fibra óptica y otras partes físicamente visibles (incluidos conectores y otros medios de transmisión). El alcance del hardware está dentro del alcance de la capa de enlace.
Cuando utilice el conjunto de protocolos TCP / IP para la comunicación de red, se comunicará con la otra parte en un orden jerárquico. El extremo de envío desciende de la capa de aplicación y el extremo de recepción sube a la capa de aplicación.
Usamos HTTP como ejemplo para ilustrar: Primero , el cliente como remitente envía una solicitud HTTP para ver una determinada página web en la capa de aplicación (protocolo HTTP). Luego , para facilitar la transmisión, los datos (mensaje de solicitud HTTP) recibidos de la capa de aplicación se dividen en la capa de transporte (protocolo TCP) y cada mensaje se marca con un número de serie y un número de puerto y luego se reenvía a la capa de red. En segundo lugar , en la capa de red (protocolo IP), la dirección MAC como destino de la comunicación se agrega y se reenvía a la capa de enlace. De esta forma, la solicitud de comunicación a la red está lista. El servidor en el extremo receptor recibe los datos en la capa de enlace y los envía a la capa superior en orden, hasta llegar a la capa de aplicación. Cuando se transmite a la capa de aplicación, se puede considerar que la solicitud HTTP enviada por el cliente se recibe realmente.
Al transmitir datos entre capas, el remitente debe estar marcado con la información del encabezado de la capa cada vez que pasa. Por el contrario, cuando el extremo receptor transmite datos de una capa a otra, el encabezado correspondiente se eliminará cada vez que pase por una capa. Este método de empaquetar información de datos se llama encapsular.
1.3 Protocolos estrechamente relacionados con HTTP: IP, TCP y DNS
1.3.1 Protocolo IP responsable de la transmisión
La función del protocolo IP es transmitir varios paquetes de datos a la otra parte. Para garantizar que se entregue realmente a la otra parte, se deben cumplir varias condiciones. Dos condiciones importantes son la dirección IP y la dirección MAC (dirección de control de acceso al medio).
La dirección IP indica la dirección a la que está asignado el nodo y la dirección MAC se refiere a la dirección fija a la que pertenece la tarjeta de red. La dirección IP se puede emparejar con la dirección MAC. La dirección IP se puede cambiar, pero la dirección MAC básicamente permanece sin cambios.
1.3.2 Protocolo TCP para garantizar la fiabilidad
Según la jerarquía, TCP se encuentra en la capa de transporte y proporciona servicios de flujo de bytes fiables. El llamado servicio de flujo de bytes (Byte Stream Service) se refiere a que, para facilitar la transmisión, un gran bloque de datos se divide en paquetes de datos en la unidad de segmento (segmento) para su gestión. El servicio de transmisión confiable se refiere a la capacidad de transmitir datos de manera precisa y confiable a la otra parte. En una palabra, el protocolo TCP divide los datos para facilitar la transmisión de datos grandes, y el protocolo TCP puede confirmar si los datos finalmente se envían a la otra parte.
Para entregar datos con precisión al objetivo, el protocolo TCP utiliza una estrategia de intercambio de información de tres vías. Una vez que el paquete de datos se envía utilizando el protocolo TCP, TCP no ignorará la situación después de la transmisión, definitivamente confirmará a la otra parte si la entrega se realizó correctamente. 21 En el proceso de protocolo de enlace, se utilizan los indicadores TCP (bandera) -SYN (sincronizar) y ACK (reconocimiento).
El remitente primero envía un paquete de datos con la bandera SYN a la otra parte. Después de recibir, el extremo receptor envía un paquete de datos con la bandera SYN / ACK para mostrar el mensaje de confirmación. Finalmente, el remitente devuelve un paquete de datos con una bandera ACK, que representa el final del "apretón de manos". Si ocurre una interrupción inexplicable durante el proceso de negociación, el protocolo TCP enviará los mismos paquetes de datos en el mismo orden nuevamente.
1.3.3 Servicio DNS responsable de la resolución de nombres de dominio
El servicio DNS (sistema de nombres de dominio) es un protocolo en la capa de aplicación como el protocolo HTTP. Brinda servicios de resolución desde nombres de dominio hasta direcciones IP.
A las computadoras se les pueden asignar direcciones IP, nombres de host y nombres de dominio. Por ejemplo, www.hackr.jp.
Los usuarios suelen utilizar el nombre de host o el nombre de dominio para acceder a la computadora de la otra parte en lugar de acceder directamente a través de la dirección IP. Porque en comparación con un conjunto de números puros en una dirección IP, el uso de letras y números para especificar el nombre de una computadora está más en línea con los hábitos de memoria humana.
Pero se vuelve relativamente difícil para una computadora entender el nombre. Porque las computadoras son mejores para procesar largas cadenas de números. Para resolver los problemas anteriores, se creó el servicio DNS. El protocolo DNS proporciona servicios para encontrar direcciones IP a través de nombres de dominio o para verificar de manera inversa los nombres de dominio de las direcciones IP.
1.3.4 La relación entre varios protocolos y el protocolo HTTP
Después de conocer los diversos protocolos del conjunto de protocolos TCP / IP, que son inseparables del protocolo HTTP, utilizaremos esta imagen para comprender qué papel juegan el protocolo IP, el protocolo TCP y el servicio DNS en el proceso de comunicación que utiliza el protocolo HTTP. .
1.3.5 URL japonesa URI
En comparación con URI (Uniform Resource Identifier), estamos más familiarizados con URL (Uniform Resource Locator). URL es exactamente la dirección de la página web que se debe ingresar al acceder a una página web usando un navegador web, etc. Por ejemplo, http://hackr.jp/ en la figura siguiente es la URL.
URI utiliza una cadena para identificar un determinado recurso de Internet y la URL representa la ubicación (ubicación en Internet) del recurso. La URL visible es un subconjunto de URI. Primero entendamos el formato de un URI absoluto.
-
Información de inicio de sesión (autenticación): especifique el nombre de usuario y la contraseña como la información de inicio de sesión necesaria (autenticación de identidad) al obtener recursos del servidor. Este artículo es opcional.
-
Dirección del servidor: utilice el URI absoluto para especificar la dirección del servidor al que se accederá. La dirección puede ser un nombre que se pueda resolver por DNS, como hackr.jp, o un nombre de dirección IPv4, como 192.168.1.1, o puede ser [0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 1], que utiliza corchetes. Nombre de la dirección IPv6 adjunta.
-
Número de puerto del servidor: especifique el número de puerto de red al que está conectado el servidor. Este elemento también es opcional, si el usuario lo omite, el número de puerto predeterminado se utilizará automáticamente.
-
Ruta del archivo con jerarquía: especifique la ruta del archivo en el servidor para ubicar el recurso especificado. Es similar a la estructura de directorios de archivos del sistema UNIX.
-
Cadena de consulta: para los recursos en la ruta de archivo especificada, puede usar la cadena de consulta para pasar cualquier parámetro. Este artículo es opcional.
-
Identificador de fragmento: el identificador de fragmento generalmente se puede usar para marcar el sub-recurso (una determinada posición en el documento) en el recurso adquirido. Sin embargo, la RFC no estipula claramente su uso. Este artículo también es opcional.