英语课突然悟了!!!网络传输,TCP,HTTP传输的流程以及问题解决方法!!!

三次握手的目的是什么?

三次握手的目的是为了确保客户端和服务端的可靠连接;现在我们来谈谈三次握手的具体流程;

注意:三次握手的连接是处于网络双方信息通信的前期;

1.一次握手:客户端发送连接请求,这个时候客户端发送sep请求,以及一个序列号给服务端;

2.二次握手:服务端回应给客户端一个ACK回应,以及一个序列号;但同时呢为了节省时间,提高效率,所以服务端又会给客户端发送一个seq连接请求,以及一个序列号;

3.三次握手:客户端回应服务端发来的连接请求,即回应给服务端ACK,以及序列号;

注意:从上面的流程发现,似乎连接只涉及到传输层包括以下的网络层,并没有涉及到应用层;但是三次握手是TCP,是在传输层的,他的这一流程其实就是socket变成的connect,那我问你:socket编程代码编写是在哪里?是不是就是在应用层的进程中,而且在socket代码中连接中是要bind双方的网络ip和端口的,端口是干什么的?端口不就是用来标识应用层的进程的嘛!

总结:三次握手的目的是为了给应用层的进程进行网络信息传输打通通道!

那浏览器显示画面前的加载是正在进行tcp连接吗?

可能是,也可能不是;

我们都知道浏览器是需要网络的,这也就意味着浏览器上的内容并不是本地的,对吧,如果是本地的,那么就不需要进行通信,直接从本地获取就可以了;就行单机游戏一样,没有网络照样玩!

没有网络浏览器是没有页面的,这个时候可能会处于加载,那这个加载是不是正在进行tcp进行三次握手连接呢?

是,我们知道tcp连接服务端和客户端就是为了给双方建立可靠的网络传输通道;这个时候明显没有网络,那我肯定要建立连接啊!加载的过程就是正在建立连接;

那为什么又说不是呢?因为加载并不只是网路连接时会加载,对吧,想想我们打开一个网页(网络通畅的情况下)是不是有时候网页需要慢满才能显示出来!

没错!就是正在加载页面,我们打开的网页都有网址对吧,网址是什么?URL,那我问你?客户端是怎么访问服务端的,是不是就是通过URL,当然不只是URL,URL只是我们用户手动进行访问的方式,其中系统帮我们自动补全了请求方式,http版本等信息,然后打包通过网络协议栈发送给服务端;然后服务端会根据请求按照协议给出回应,这个回应就可能包含html,js,css,图片,视频等文件,所以你觉得我们平时访问的网页画面是什么,其实就是服务端的文件,经过浏览器的渲染展示出的画面,所谓"浏览器",就是浏览的嘛!对吧;

总结:加载转圈的时候不一定是在建立连接,还可能是在解析渲染服务段发来的资源文件等;

如果网页成功渲染完成,可以看到画面,网络这时突然断了,TCP会自动进行连接吗?

如果网页渲染成功了,说明之前的网络是正常的;如果网络突然断了,当然也就意味着客户端和服务端的连接也断开了;

那为什么画面还在?

回到上面的问题,我们说浏览器只是用来浏览的,我们看到的只是当时那一个时刻展示的画面,即便是网页是动态的画面依旧是那一时刻的,注意这里的那一时刻是那时候获取的资源,只要我们不访问,就不会向服务端发送请求,只要我们发送了请求,网断开,客户端无法连接,所以会显示网络断开的显示;

网络断开,TCP会自动进行自动连接,所以TCP为什么叫做网络可靠传输议;

重新理解SOCKET网络编程?

在说网络编程之前,我们先说我们平时写的C语言等程序;像这种程序我姑且称之为"本地编程"吧;

我们的本地编程是只可以在我们本地通信的,有血缘关系的进程可以,没有血缘关系的进程也可以进行通信,通信的方式有多种,比如匿名管道,有名管道,共享内存,消息队列等...

我们之前写的需要用到图片的程序,如果我们没有把图片放到进程工作路径下,发给别人,别人是打不开的,为什么,因为别人本地没有需要的图片资源,所以我们通常将需要的资源放在工作路径下然后打包给对方,但是这样已经不能算是进程间的网络通信,因为还是在本地独自进行的;

那我如果想把我的进程和别人的电脑的进程通信该怎么办呢?

那么这个时候就需要使用socket网络编程了,所以网络编程和"本地编程"的区别是什么?

是不是就是进程通信的对象在网络上不同啊!

那么现在就理解了为什么使用socket套接字,需要bind服务端的ip和port了,对吧?

ip是确定主机在网络中的位置,port是确定通信的进程;

所以socket其实就是进行网络编程的一套工具,我们使用的需要网络的软件都是用sokcet写的;

为什么服务端需要绑定ip和端口,而客户端不需要?

都需要!只是服务端是显式的绑定,而客户端是操作系统帮我们绑定的;

为什么?我们可以通过主次的关系看待这个问题;

1.真正需要服务的是客户端对吧,"你要东西,你还不主动点,什么便宜都让你占了!"

2.客户端和服务端在数量上是一对多的关系,如果客户端还需要手动绑定,已出现问题,用户又不会解决,所以是操作系统自动帮客户绑定的,并且是随机分配的;而服务端需要接收来自四面八方的请求,最好是绑定一个端口就固定下来,不然总是变化端口,客户找不到,找谁说理去?

所以我们作为客户端访问服务端,只需要知道对应的ip和端口就可以了;

比如:我们访问网址www.baidu.com对吧?这里就是其实就是解析了对应的ip和端口;然后访问了百度都多引擎的客户端!

为什么不是http//127.0.0.1:80/s?key=value...这样的呢?->引出DNS解析!

没有加密的网址是这样的比如我写Boost搜索引擎的时候,调用cpp-httplib库访问服务端就是这样的URL;

什么是DNS解析?他是干什么的?

DNS解析,简单来说就是一个解析,对吧!解析什么呢?解析的就是域名,什么是域名->ww.baidu.com;

解析后呢?变成什么了?

DNS解析域名后会将域名转化成对应的IP,所以现在知道为什么有些网址"深藏不漏"了吧?公司一般都会申请域名这样对自己的IP进行加密,防止有人恶意攻击;

那端口在哪呢?

端口是有我们的HTTP协议或者HTTPS协议自动填充的,嗯.就这样;

那我们使用socket编程的时候,C程序就相当于是进程,而服务端的C程序需要绑定端口号和IP对吧?那这个端口号是用来标识当前进程的对吧?

C程序就相当是进程,而服务端的C程序就相当于是服务端,我们使用TCP进行网络通信,服务端就是需要绑定自己的IP和端口号,所以这就是为什么客户端的我发送的string会在对应的服务端C程序接收到,这就是为什么那么多进程为什么不给你的原因,是因为"名花有主";

接下来谈谈应用层...

应用层->关键两个字"应用",应用是什么?应用是不是就是进程啊,对吧!我们的进程都是处在应用层的;只要是我们的程进程的网络通信都是源自应用层的!

所以我们使用socket仅仅只是字符串通信,有没有应用的数据传输?这个问题便不攻自破!!!

从应用层发送的数据传输都要贯穿整个网络协议栈!!!

那我们本地编程是不是就只是存留在应用层,没有向下涉及到传输层和网络层以及链路层,对吧?

对的,出应用层之外得协议栈都是为网络通信提供的,本地编程只是单进程或者多进程本地通信;

准确来说协议就是网络协议栈,网络<->协议,缺一不可;

如果我们使用socket这是传输字符串,没有涉及前端页面资源,也就没有使用到http协议,对吧?

我们使用socket进行简单的信息交流,仅仅只是传递的字符串,的确是没有用到http的;

我们先来谈谈http的应用场景->

常见的,http引用于浏览器访问,我们看到的浏览器画面,点击浏览器图片或者视频,以及搜索引擎,其实都应用到了http协议,我们通过访问URL,系统将[URL,请求方式,http版本]->报文(请求头),以及请求正文等内容一并打包给传输层这一打包过程就是按照http协议来的!

在应用层存在着很多的协议,并不是只有http一个,也不能把http就和应用层画等号,http是存在于应用层的协议,像他这样的当然不止一个!

那我们socket只传递串,是不是就不涉及http协议?

没有涉及http协议的url等信息,以及没有向引用层传递图片,视频等资源,所以是没有用到http的;

总结:并不是在应用层,就一定会用到http,这两个本身没有什么逻辑关系,应用层是计算机在逻辑上划分用户分区,而http是网络传输中定下的协议而已!

那图形化界面编程时制作的图片涉不涉及http呢?

不涉及,上面说过了,需要网络传输的资源需要体现在应用上的需要http协议,我使用QT制作的UI图画,并不是传递的,而是本地编程设计的,不属于网络传输资源范畴!所以不涉及!

那我QT的Button连接的槽函数是不是也不涉及http呢?

同样是属于本地编程,不涉及网络传输资源...

TCP的面向字节流,是不是按照字节的顺序传输的,并不是结构化传输的?

回答问题之前,我们不妨来谈谈什么面向字节流传输?

什么是字节流?字节流就是字节按照顺序排列,是有顺序的,而TCP按照字节流传输是不关心数据的具体含义的;

比如:我要传递两个32位整形,他可能是是按照3字节,5字节传递的,并不是根据4字节结构传递的!

那么这样就会产生两个问题->

1.数据是没有结构化的,那我怎么解析?

2.大小端存储可能会影响数据解析!

如何解决?---->序列化(Json,Protobuffer)

序列化是什么?

1.将数据转化成字符或者说是二进制;这样一来就可以解决大小端鵆问题,因为字符不存在大小端问题!!!

2.结构化解析问题,比如使用Json序列化后的数据是通过{}字符串键值对的形式存储,这样将数据结构化,接收方可以正确解析!!!

阁下说解决传输问题使用报头,其实是答非所问!

回答之前,我们不妨来谈谈什么是报头?以及报头在哪里，是干什么的?为什么要用报头?

首先，报头其实就是一个结构化，里面存储了很多个字段的信息，就类似于信息的大脑;当然肯定是包含了发源地和目的地，因为毕竟是传输;

那么报头通常用在什么场景呢？

报头通常是是用在tcp/io协议栈中，每个协议都有自己对应的报头和报文，而报头在网络传说中发挥了组织数据包内容和传输方向的作用;

那么,回到我们刚才的问题-->

网络传输中，tcp是面向字节流的，因此需要序列化;我们要解决的事传输过程中数据传输的形式，是解决应该怎么传输，而报头是什么？报头是我数据是什么，要传输哪里的问题!!!!