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网络协议基础

2019-05-10 06:06:09来源：博客园阅读 ()

HTTP:

HTTP 是属于应用层的面向对象的，由于其简捷，快速的方式，适用于分布式超媒体系统。

协议主要特点：

基于请求与响应模式的，无状态的，应用层的协议，常基于TCP的连接方式。

1，支持客户端服务器模式。

2 ，简单快速，客户向服务器请求服务时，请求方法常用的有GET,POST。每种方法规定了客户和服务器联系的类型不同。HTTP 协议简单，所以HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。

3，灵活：HTTP 允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type 加以标记

4，无连接： HTTP 状态协议是无状态协议，是指协议对于事物处理没有记忆能力，缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大，另一方面，在服务器不需要先前信息时，他的应答就比较快。

5，明文传输

协议请求

http请求由三部分组成，分别是：请求行、消息报头、请求正文

请求行以一个方法符号开头，以空格分开，后面跟着请求的URI和协议的版本，格式如下：Method Request-URI HTTP-Version CRLF

请求方法所有的

GET 请求获取Request-URI所标识的资源

POST 在Request-URI所标识的资源后附加新的数据

HEAD 请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头

PUT 请求服务器存储一个资源，并用Request-URI作为其标识

DELETE 请求服务器删除Request-URI所标识的资源

TRACE 请求服务器回送收到的请求信息，主要用于测试或诊断

CONNECT 保留将来使用

OPTIONS 请求查询服务器的性能，或者查询与资源相关的选项和需求

协议响应

在接收和解释请求消息后，服务器返回一个HTTP响应消息。

HTTP响应也是由三个部分组成，分别是：状态行、消息报头、响应正文

HTTP-Version Status-Code Reason-Phrase CRLF

其中，HTTP-Version表示服务器HTTP协议的版本；Status-Code表示服务器发回的响应状态代码；Reason-Phrase表示状态代码的文本描述。

状态代码有三位数字组成，第一个数字定义了响j应的类别，且有五种可能取值：

1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理

2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接受

3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作

4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现

5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求

常见状态代码、状态描述、说明：

200 OK //客户端请求成功

400 Bad Request //客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解

401 Unauthorized //请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用

403 Forbidden //服务器收到请求，但是拒绝提供服务

404 Not Found //请求资源不存在，eg：输入了错误的URL

500 Internal Server Error //服务器发生不可预期的错误

503 Server Unavailable //服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常。

HTTP Cookie 和 Session

Cookie:

如我们在网上购物的时候，开始的时候先登录，然后选中商品加入到自己的购物车-其在客户单与服务器端的动作如下：

客户端—–（request:包含登录信息）——->服务器端

客户端<—（response:登录成功与否）——-服务器端

客户端—–（request:购物车里的信息）—–>服务器端

客户端<—（response:添加成功与否）—— -服务器端

这里关键是在第二次请求加入购物车的时候，因为客户端请求服务端是一种无状态的连接,那么服务器端怎么知道是谁，以及加入到谁的购物车。

解决的方式就是request到达服务器端的时候，服务器给在response中加一个“小饼干”,这个“小饼干”中就包含用户登录时候的一些基本的信息。当第二次客户端发起请求的时候，服务端检查到这个“小饼干”,据此识别出客户端，并进行相应的操作。而这个所谓的“小饼干”就是Cookie,持有这个小饼干的是客户端-即客户端保存中数据。

Session：

Cookie方法的是把数据保存在客户端，而Session是把数据保存在服务器，而客户端具有一个唯一的ID.

小例子与上述一样，只是在两个类的处理方法的时候用到的是Session.

二者比较：

相同点：

cookie与session都是用来跟踪浏览器用户身份的会话方式。

不同点：

总的来说，cookie是采取的客户端保状态的会话方式，而session采取的是服务器保持状态的会话方式。

采用session的会话方式，用户量大时，因为数据保存在服务器，其服务器压力毫无疑问会比较大。还有其他的一些不同，如二者的存取方式等。

Java 程序模拟

1 ,模拟GET 请求

 1 public static void main(String[] args) {
 2 //目标URL
 3 String urlPath = "http://192.168.11.44/Agileone_1.2/index.php";
 4 //创建URL对象，对URL信息进行封装
 5 try {
 6 URL url = new URL(urlPath);
 7 //通过URL对象获取HttpUrlConnection对象
 8 HttpURLConnection httpURL = (HttpURLConnection)url.openConnection();
 9 //设置连接参数,可省
10 //建立连接，tcp连接建立
11 httpURL.connect();
12 //获取输入流
13 InputStream is = httpURL.getInputStream();
14 BufferedInputStream bi = new BufferedInputStream(is);
15 //用于存读取的字节长度
16 int len=0;
17 //定义存储响应结果的容器
18 byte[] con = new byte[1024];
19 //循环读入响应内容
20 while((len = bi.read(con))!= -1){
21 System.out.println(new String(con,0,len,"UTF-8"));
22 }//
23 释放资源
24 bi.close();
25 is.close();
26 httpURL.disconnect();
27 } catch (Exception e) {
28 e.printStackTrace();
29 }
30 }

2,POST 请求

 1 public static void main(String[] args) {
 2 //目标URL
 3 String urlPath="http://192.168.11.44/Agileone_1.2/index.php/common/login";
 4 //创建URL对象，对目标URL进行封装
 5 try {
 6 URL url = new URL(urlPath);
 7 //获取HttpURLConnection对象
 8 HttpURLConnection httpURL = (HttpURLConnection) url.openConnection();
 9 //设置连接参数
10 httpURL.setRequestMethod("POST");
11 httpURL.setDoOutput(true);
12 httpURL.setRequestProperty("Cookie", "PHPSESSID=cd6a4b2d273d71a465f2b62d022c7717");
13 //建立TCP连接
14 httpURL.connect();
15 //获取输出流
16 OutputStream os = httpURL.getOutputStream();
17 //准备请求正文
18 String par = "username=admin121&password=admin&savelogin=true";
19 //将请求正文发送给服务器
20 os.write(par.getBytes());
21 //获取输入流，读取服务器响应内容
22 InputStream is = httpURL.getInputStream();
23 BufferedInputStream bi = new BufferedInputStream(is);
24 int len=0;
25 byte[] con = new byte[1024];
26 //读取响应内容
27 while((len=bi.read(con))!=-1){
28 System.out.println(new String(con,0,len));
29 }//
30 释放资源
31 bi.close();
32 is.close();
33 os.close();
34 httpURL.disconnect();
35 } catch (Exception e) {
36 e.printStackTrace();
37 }
38 }

TCP/IP:

TCP/IP 协议特点

1，面向连接

通过三次握手建立连接，通讯完成时要拆除连接，由于TCP是面向连接的，所以只能用于端口端的通讯。

2，基于字节流

3，高可靠性

TCP 采用发送应答机制，TCP发送的每个报文字段都必须要得到接受方的应答才认为这个TCP报文字段传输成功超时重传，发送端发出一个报文字段之后就启动定时器，如果在定时时间内没有收到应答就重新发送这个报文段。

TCP 协议的三次握手

第一次握手：主机A 发送位码为 syn =1 ，随机产生 seq number =200 的数据包，到服务器，主机B 由SYN =1知道，A 要求建立联机；

第二次握手：主机B 收到请求后要求确认联机信息，向A发送 ack number =（主机A的sql+1），syn=1，ack=1，到随机产生seq number =500 的包；

第三次握手：主机A收到后检查ack number 是否正确，即第一次发送的seq number+1 ,以及位码是否为1，若正确，主机A 会再发送ack number=（主机B 的seq+1），ack=1，主机B 收到后确认seq的值与ack=1则连接成功。

完成三次握手，主机A 与主机B开始传送数据。

协议概念-OSI参考模型

第一次挥手：客户端A发送一个FIN，用来关闭客户A到服务器B的数据传送。

第二次挥手：服务器B收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1。

和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。

第三次挥手：服务器B关闭与客户端A的连接，发送一个FIN给客户端A。

第四次挥手：客户端A发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1.

TCP 与UDP 的比较

UDP user datagram protocol，同样会在物理线路上创建一条“ 虚拟信道，否则UDP协议无法传输数据！但是，当UDP协议传完数据后，这条“ 虚拟信道”就被立即注销了！因此，称UDP是不面向连接的协议！

集体区别为 :

可靠与不可靠，快与慢，应用场景。

WireShark 抓包使用

协议过滤

比如TCP，只显示TCP协议。

IP 过滤

比如 ip.src ==192.168.1.102 显示源地址为192.168.1.102，

ip.dst==192.168.1.102, 目标地址为192.168.1.102

端口过滤

tcp.port ==80, 端口为80的

tcp.srcport == 80, 只显示TCP协议的愿端口为80的。

Http模式过滤

http.request.method=="GET", 只显示HTTP GET方法的。

逻辑运算符为 AND/ OR

TCP 协议 --Java 模拟客户端

 1 public class ClientDemo {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         //套接字：
 4         Socket soc = null;
 5         OutputStream os = null;
 6         InputStream is = null;
 7         BufferedReader br = null;
 8         try {
 9             soc = new Socket("localhost",544);
10             //获取输出流
11             os = soc.getOutputStream();
12             //发送数据
13             os.write("你好呀！".getBytes());
14             //关闭输出流
15             soc.shutdownOutput();
16             //获取输入流
17             is = soc.getInputStream();
18             //将字节流转换为字符流
19             br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
20             //操作客户端发送过来的数据
21             String con =null;
22             while((con = br.readLine()) != null){
23                 System.out.print(con);
24             }
25         } catch (Exception e) {
26             e.printStackTrace();
27         } finally{
28             try {
29                 br.close();
30                 is.close();
31                 os.close();
32                 soc.close();
33             } catch (IOException e) {
34                 e.printStackTrace();
35             }
36             
37         }
38         
39     }
40 }

TCP 协议---Java 模拟服务器端

 1 public class ServerDemo {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         //ServerSocket:服务器套接字
 4         ServerSocket server = null;
 5         Socket clientSo = null;
 6         InputStream is = null;
 7         BufferedReader br = null;
 8         OutputStream os = null;
 9         try {
10             //绑定监听端口
11             server = new ServerSocket(544);
12             //阻塞接收客户端数据
13             clientSo = server.accept();
14             //可以操作数据包相关信息
15             System.out.print(clientSo.getInetAddress().getHostAddress()+":");
16             //获取输入流
17             is = clientSo.getInputStream();
18             //将字节流转换为字符流
19             br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
20             //操作客户端发送过来的数据
21             String con =null;
22             while((con = br.readLine()) != null){
23                 System.out.print(con);
24             }            
25             //获取客户端输出流
26             os = clientSo.getOutputStream();
27             os.write("你是逗逼么？".getBytes());
28         } catch (IOException e) {
29             e.printStackTrace();
30         }finally{
31             try {
32                 os.close();
33                 br.close();
34                 is.close();
35                 clientSo.close();
36                 server.close();
37                 
38             } catch (IOException e) {
39                 e.printStackTrace();
40             }        
41         }
42     }
43 }