承接上文
TCP網(wǎng)絡包傳輸?shù)恼麄€過程
網(wǎng)絡基礎二
網(wǎng)絡基礎一
對于開發(fā)者來講，只使用標準庫進行網(wǎng)絡開發(fā)，那是見自己；如果你了解背后的原理再進行開發(fā)，那是見天地；如果你了解原理并進行了創(chuàng)新，比如說開發(fā)出來自己的網(wǎng)絡通信協(xié)議 ，那是見眾生。
http狀態(tài)碼的含義
200-300之間的狀態(tài)碼代表一切正常；
300-400的狀態(tài)碼代表轉向了別的地方，例如301是永久重定向，302是臨時重定向，304是帶參數(shù)重定向（如果參數(shù)不滿足，則從緩存中拿已有的結果）；
400-500之間代表你的錯，比如404，表示你輸入錯的網(wǎng)址；
500-600代表是網(wǎng)站的錯，網(wǎng)站服務器內(nèi)部出現(xiàn)了問題。
耗時2.5秒表示從點擊回車鍵開始到網(wǎng)站打開需要的所有時間，時間線以4種顏色區(qū)分網(wǎng)站打開過程中的每個階段，第一個階段是初始連接階段，
因為發(fā)生在瞬間，導致只能看到三個顏色的標記；
第二個紫色表示SSL加密協(xié)議密鑰的階段；
第三個綠色是服務器準備內(nèi)容的階段；
第四個藍色代表下載內(nèi)容階段；
從域名開始了解具體發(fā)生了什么
域名組成部分中，域名的末尾從斜桿開始，代表著要訪問網(wǎng)站其他地方的路徑；
斜桿代表要訪問網(wǎng)站的默認索引頁，比如網(wǎng)站首頁；
斜桿?字母、數(shù)字等組成的路徑表示網(wǎng)站的其他地方；
域名的主題部分，好比存儲在通信錄中的人名，每個聯(lián)系人都對應著自己的電話號碼，域名也一樣，它對應的有相應服務器的ip，這樣任何人訪問網(wǎng)站，就可以知道去哪個服務器里要我們想看到的東西。
通常驗證是否和服務器互通使用ping命令
除了服務器禁ping的情況，ping不超時就說明可以和服務器相互交互，命令中參數(shù)-c 4表示和服務器交互了4次。
ping域名的后面，出現(xiàn)了ip地址，相當于在地址欄輸入網(wǎng)址按下回車，第一件事就是去找域名對應的服務器地址，這個ip地址是從DNS服務器里存儲的地址本里找出來的，如果你訪問過該網(wǎng)站，就從本機緩存的數(shù)據(jù)里找，如果找不到就從路由器設置的電信服務商提供的DNS服務器中找，
如果還找不到，就從網(wǎng)站域名服務商提供的DNS服務器中找，所以DNS域名服務器存儲的地址本是分布式的，可以用nslookup命令驗證下。
如何從DNS查詢域名對應的ip
使用nslookup得到應答，可以看到給b站域名響應了4、5個地址，大概率是因為b站的流量巨大，使用了CDN做了資源加速，讓你從最近的服務器中提取資源。
將DNS服務器的設置為8.8.8.8
b站的響應結果是一樣的，那起初DNS的域名是誰操作綁定在一起的，當然是b站所屬的公司，注冊了bilibili的域名，指定好域名的DNS，做好A記錄解析來對應好服務器的ip地址，這樣就可以通過域名訪問b站了。
查看域名的注冊信息
whois bilibili
這是域名的注冊信息，可以反映出域名注冊的過期日期、服務商是阿里云DNS服務器。
域名前的https是超文本傳輸協(xié)議，https代表超文本內(nèi)容是加密傳輸?shù)囊员ＷC傳輸?shù)陌踩?/span>
服務器和客戶端的加密協(xié)議的協(xié)商就對應網(wǎng)絡時間軸的紫色部分，
地址欄的小鎖圖標代表信任的安全認證的加密證書，
證書的使用人、頒發(fā)人和證書的有效期以及指紋信息、傳輸內(nèi)容的加密是非對稱加密、服務器持有密鑰、客戶端持有公鑰、在證書的詳細信息標簽中可以看到更詳細的證書信息，例如證書的簽名算法和公鑰的路徑信息等。
http2協(xié)議必須使用加密證書，它保證一個客戶端與服務器保持一個連接，比http1.1更高效。
https加密傳輸每次都是要有協(xié)商時間的，說明它比http非加密的方式訪問網(wǎng)站要慢。
如果瀏覽器的要求必須使用加密的方式傳輸，如果證書過期或者沒有使用證書，會將小鎖換成不安全警告。
模擬不加密訪問
使用的是http1.1非加密協(xié)議，請求的是80端口，返回301的狀態(tài)碼，表示b站將域名永久重定向到帶www的域名上。
模擬https協(xié)議的域名
訪問的是443端口，
這里出現(xiàn)了協(xié)商密鑰交互的握手部分，協(xié)商成功之后將使用TLS證書進行加密鏈接，使用http2的協(xié)議進行傳輸；
這里特別說明下http2協(xié)議是http1.1協(xié)議的升級版，http2協(xié)議必須使用加密證書，它保證一個客戶端與服務器只保持一個連接，比http1.1更高效。
互聯(lián)網(wǎng)之所以互聯(lián)，是因為它們都是基于TCP/IP協(xié)議族進行傳輸，客戶端與服務器的每一次交互都要通過2*7=14到關卡。
OSI七層模型
TCP/IP的OSI 7層模型，雖然它不能代表現(xiàn)實中實際的網(wǎng)絡模型但足具代表性。
按照客戶端數(shù)據(jù)流向的方向，從7層模型的最高層講起：
第7層應用層是由應用程序負責的協(xié)議層，比如HTTP/SMTP/POP協(xié)議等；
第6層表示層是負責數(shù)據(jù)的加解密，數(shù)據(jù)的轉換和壓縮，例如http協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸中的gzip數(shù)據(jù)壓縮，縮小數(shù)據(jù)大小以節(jié)約網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)的流量；
第5層會話層，例如開發(fā)者工具窗口中時間線的紫色部分負責的就是數(shù)據(jù)加密協(xié)議的協(xié)商工作，就是在這一層完成的；
第5、6、7層可以統(tǒng)稱為應用程序層，在數(shù)據(jù)向下傳輸?shù)碾A段，在數(shù)據(jù)段前加入http標頭，表示請求的方法是get還是post請求；
第4層就是經(jīng)典的傳輸層，負責數(shù)據(jù)是按照TCP的方式還是按照UDP的方式傳輸，比如HTTP是按照TCP方式傳輸?shù)摹?/span>
這一層會為數(shù)據(jù)追加20個字節(jié)的TCP標頭，例如源端口、目標端口、請求序列號。
第三層網(wǎng)絡層，負責數(shù)據(jù)路由的選擇和數(shù)據(jù)分組的傳輸，典型的IP和IPv6協(xié)議就在這一層，這一層會為數(shù)據(jù)段追加來源IP和目標IP地址，
路由選擇，當你輸入網(wǎng)址按下回車，找到IP后進入網(wǎng)絡層，路由選擇是按照你訪問的目標服務器的物理距離來決定第二層數(shù)據(jù)先到哪里，比如你做的是TCP火車還是UDP飛機，從上海到北京你都必須經(jīng)過江蘇安徽河北才能到達是一樣的。
模擬路由的選擇
下一跳次數(shù)越多，說明經(jīng)停站越多，達到目的地的時間就越長。
這就是為什么使用nslookup查找b站域名ip的時候，會有多個ip，是因為b站為了讓用戶更快的訪問網(wǎng)站使用了CDN技術，選擇離你最近的服務器中快速的打開b站。
第二層數(shù)據(jù)鏈路層，這一層確保物理層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀按需傳輸，并在這一層加入了來源MAC地址和目標MAC地址標頭即網(wǎng)卡，每個網(wǎng)卡都有自己全球唯一的MAC地址確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)找不錯設備，這里的MAC地址不一定是起初訪問的設備MAC地址和真正的目的地的服務器的MAC地址，這是由第三層路由選擇的下一跳地址決定的。
第一層就是物理層，例如網(wǎng)線、Wi-Fi等方式將你的二進制比特流的數(shù)據(jù)送出去。
當輸入網(wǎng)址按下回車每一次從客戶端發(fā)送出的請求數(shù)據(jù)，都會從第7層逐漸處理，加入不同的標頭，然后達到目標地址，到達目標地址再反向，從第1層逐層去掉標頭，直到網(wǎng)絡的第7層，最終服務器拿到干凈的請求數(shù)據(jù)。
知道了數(shù)據(jù)是怎么流向的，客戶端和服務器還要確保數(shù)據(jù)鏈路的通暢，它倆必須要建立可靠的鏈接通道。
三次握手
開發(fā)者工具窗口中網(wǎng)絡時間軸中瞬間發(fā)生的第一個階段：初始鏈接階段，第一次握手是客戶端帶上序列號x，給服務器打招呼：b站美女你好靚，可以認識下不？
客戶端進入SYN-SEND的同步發(fā)送狀態(tài)；
第二次握手服務器監(jiān)聽相關的端口，開通http協(xié)議請求端口，類似80和443端口，服務器監(jiān)聽端口收到了消息之后，帶上自己的序列號y并帶上ack確認碼（客戶端帶來了序列號+1），然后回復：hi，你也好帥哦。
服務器進入SYN_RCVD狀態(tài)。
第三次握手，客戶端收到服務器的回復，帶上服務器回復的序列號+1的確認碼發(fā)送給服務器建立連接成功，就可以愉快的傳遞數(shù)據(jù)了。
四次分手
當客戶端打算關上連接，會主動帶上握手時客戶端確認碼作為序列號發(fā)送給服務器斷開連接，客戶端進入FIN-WAIT-1狀態(tài)，發(fā)生了一次揮手，服務器收到了分手的消息，會帶上自己的序列號v即客戶端帶來的序列號+1作為確認碼回復給客戶端。
服務端：分手消息我收到了，我想想，服務端進入CLOSE_WAIT等待關閉的狀態(tài)，客戶端進入繼續(xù)等待FIN-WAIT-2的狀態(tài)；然后發(fā)生第二次揮手，服務器想了想沒有更多的話要給客戶端說的，于是帶上了序列號w和序列號+1的確認碼給客戶端發(fā)送了分手請求：分手就分手沒有什么好說的了，然后服務器進入LAST-ACK最后確認狀態(tài)；發(fā)生了第三次揮手，客戶端收到了服務器的分手請求之后，帶上+1的序列號和+1的確認碼回復給服務器，于是服務器關閉了連接，客戶端進入了定時等待時間，這兩個報文的最大生存周期，不同的操作系統(tǒng)不一樣，大約是1-4分鐘即俗稱的冷靜期，冷靜期后客戶端才真正的斷開。
小結
瀏覽器輸入域名網(wǎng)址首先通過DNS找域名對應的ip地址，然后是三次握手進入初始鏈接階段，每次鏈接都要經(jīng)過TCP/IP七層模型， 鏈接初始成功后進入第二階段SSL的加密協(xié)議的證書協(xié)商階段，接下來是服務器準備我們需要的內(nèi)容，準備好內(nèi)容之后就是客戶端下載內(nèi)容的階段。
當瀏覽器請求網(wǎng)頁時，它會向 Web 服務器發(fā)送特定信息，這些信息不能被直接讀取，因為這些信息是作為 HTTP 請求的頭的一部分進行傳輸?shù)摹Ｄ梢圆榭?HTTP 協(xié)議 了解更多相關信息。
以下是來自于瀏覽器端的重要頭信息，您可以在 Web 編程中頻繁使用：
| 頭信息 | 描述 |
|---|---|
| Accept | 這個頭信息指定瀏覽器或其他客戶端可以處理的 MIME 類型。值 image/png 或 image/jpeg 是最常見的兩種可能值。 |
| Accept-Charset | 這個頭信息指定瀏覽器可以用來顯示信息的字符集。例如 ISO-8859-1。 |
| Accept-Encoding | 這個頭信息指定瀏覽器知道如何處理的編碼類型。值 gzip 或 compress 是最常見的兩種可能值。 |
| Accept-Language | 這個頭信息指定客戶端的首選語言，在這種情況下，Servlet 會產(chǎn)生多種語言的結果。例如，en、en-us、ru 等。 |
| Authorization | 這個頭信息用于客戶端在訪問受密碼保護的網(wǎng)頁時識別自己的身份。 |
| Connection | 這個頭信息指示客戶端是否可以處理持久 HTTP 連接。持久連接允許客戶端或其他瀏覽器通過單個請求來檢索多個文件。值 Keep-Alive 意味著使用了持續(xù)連接。 |
| Content-Length | 這個頭信息只適用于 POST 請求，并給出 POST 數(shù)據(jù)的大小（以字節(jié)為單位）。 |
| Cookie | 這個頭信息把之前發(fā)送到瀏覽器的 cookies 返回到服務器。 |
| Host | 這個頭信息指定原始的 URL 中的主機和端口。 |
| If-Modified-Since | 這個頭信息表示只有當頁面在指定的日期后已更改時，客戶端想要的頁面。如果沒有新的結果可以使用，服務器會發(fā)送一個 304 代碼，表示 Not Modified 頭信息。 |
| If-Unmodified-Since | 這個頭信息是 If-Modified-Since 的對立面，它指定只有當文檔早于指定日期時，操作才會成功。 |
| Referer | 這個頭信息指示所指向的 Web 頁的 URL。例如，如果您在網(wǎng)頁 1，點擊一個鏈接到網(wǎng)頁 2，當瀏覽器請求網(wǎng)頁 2 時，網(wǎng)頁 1 的 URL 就會包含在 Referer 頭信息中。 |
| User-Agent | 這個頭信息識別發(fā)出請求的瀏覽器或其他客戶端，并可以向不同類型的瀏覽器返回不同的內(nèi)容。 |
讀取 HTTP 頭的方法
下面的方法可用在 Servlet 程序中讀取 HTTP 頭。這些方法通過 HttpServletRequest 對象可用。
| 序號 | 方法 & 描述 |
|---|---|
| 1 | Cookie[] getCookies() 返回一個數(shù)組，包含客戶端發(fā)送該請求的所有的 Cookie 對象。 |
| 2 | Enumeration getAttributeNames() 返回一個枚舉，包含提供給該請求可用的屬性名稱。 |
| 3 | Enumeration getHeaderNames() 返回一個枚舉，包含在該請求中包含的所有的頭名。 |
| 4 | Enumeration getParameterNames() 返回一個 String 對象的枚舉，包含在該請求中包含的參數(shù)的名稱。 |
| 5 | HttpSession getSession() 返回與該請求關聯(lián)的當前 session 會話，或者如果請求沒有 session 會話，則創(chuàng)建一個。 |
| 6 | HttpSession getSession(boolean create) 返回與該請求關聯(lián)的當前 HttpSession，或者如果沒有當前會話，且創(chuàng)建是真的，則返回一個新的 session 會話。 |
| 7 | Locale getLocale() 基于 Accept-Language 頭，返回客戶端接受內(nèi)容的首選的區(qū)域設置。 |
| 8 | Object getAttribute(String name) 以對象形式返回已命名屬性的值，如果沒有給定名稱的屬性存在，則返回 null。 |
| 9 | ServletInputStream getInputStream() 使用 ServletInputStream，以二進制數(shù)據(jù)形式檢索請求的主體。 |
| 10 | String getAuthType() 返回用于保護 Servlet 的身份驗證方案的名稱，例如，"BASIC" 或 "SSL"，如果JSP沒有受到保護則返回 null。 |
| 11 | String getCharacterEncoding() 返回請求主體中使用的字符編碼的名稱。 |
| 12 | String getContentType() 返回請求主體的 MIME 類型，如果不知道類型則返回 null。 |
| 13 | String getContextPath() 返回指示請求上下文的請求 URI 部分。 |
| 14 | String getHeader(String name) 以字符串形式返回指定的請求頭的值。 |
| 15 | String getMethod() 返回請求的 HTTP 方法的名稱，例如，GET、POST 或 PUT。 |
| 16 | String getParameter(String name) 以字符串形式返回請求參數(shù)的值，或者如果參數(shù)不存在則返回 null。 |
| 17 | String getPathInfo() 當請求發(fā)出時，返回與客戶端發(fā)送的 URL 相關的任何額外的路徑信息。 |
| 18 | String getProtocol() 返回請求協(xié)議的名稱和版本。 |
| 19 | String getQueryString() 返回包含在路徑后的請求 URL 中的查詢字符串。 |
| 20 | String getRemoteAddr() 返回發(fā)送請求的客戶端的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）地址。 |
| 21 | String getRemoteHost() 返回發(fā)送請求的客戶端的完全限定名稱。 |
| 22 | String getRemoteUser() 如果用戶已通過身份驗證，則返回發(fā)出請求的登錄用戶，或者如果用戶未通過身份驗證，則返回 null。 |
| 23 | String getRequestURI() 從協(xié)議名稱直到 HTTP 請求的第一行的查詢字符串中，返回該請求的 URL 的一部分。 |
| 24 | String getRequestedSessionId() 返回由客戶端指定的 session 會話 ID。 |
| 25 | String getServletPath() 返回調(diào)用 JSP 的請求的 URL 的一部分。 |
| 26 | String[] getParameterValues(String name) 返回一個字符串對象的數(shù)組，包含所有給定的請求參數(shù)的值，如果參數(shù)不存在則返回 null。 |
| 27 | boolean isSecure() 返回一個布爾值，指示請求是否使用安全通道，如 HTTPS。 |
| 28 | int getContentLength() 以字節(jié)為單位返回請求主體的長度，并提供輸入流，或者如果長度未知則返回 -1。 |
| 29 | int getIntHeader(String name) 返回指定的請求頭的值為一個 int 值。 |
| 30 | int getServerPort() 返回接收到這個請求的端口號。 |
| 31 | int getParameterMap() 將參數(shù)封裝成 Map 類型。 |
HTTP Header 請求實例
下面的實例使用 HttpServletRequest 的 getHeaderNames() 方法讀取 HTTP 頭信息。該方法返回一個枚舉，包含與當前的 HTTP 請求相關的頭信息。
一旦我們有一個枚舉，我們可以以標準方式循環(huán)枚舉，使用 hasMoreElements() 方法來確定何時停止，使用 nextElement() 方法來獲取每個參數(shù)的名稱。
//導入必需的 java 庫import java.io.IOException;import java.io.PrintWriter;import java.util.Enumeration;import javax.servlet.ServletException;import javax.servlet.annotation.WebServlet;import javax.servlet.http.HttpServlet;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;@WebServlet("/DisplayHeader")//擴展 HttpServlet 類public class DisplayHeader extends HttpServlet { // 處理 GET 方法請求的方法 public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { // 設置響應內(nèi)容類型 response.setContentType("text/html;charset=UTF-8"); PrintWriter out = response.getWriter(); String title = "HTTP Header 請求實例 - 菜鳥教程實例"; String docType = "<!DOCTYPE html> \n"; out.println(docType + "<html>\n" + "<head><meta charset=\"utf-8\"><title>" + title + "</title></head>\n"+ "<body bgcolor=\"#f0f0f0\">\n" + "<h1 align=\"center\">" + title + "</h1>\n" + "<table width=\"100%\" border=\"1\" align=\"center\">\n" + "<tr bgcolor=\"#949494\">\n" + "<th>Header 名稱</th><th>Header 值</th>\n"+ "</tr>\n"); Enumeration headerNames = request.getHeaderNames(); while(headerNames.hasMoreElements()) { String paramName = (String)headerNames.nextElement(); out.print("<tr><td>" + paramName + "</td>\n"); String paramValue = request.getHeader(paramName); out.println("<td> " + paramValue + "</td></tr>\n"); } out.println("</table>\n</body></html>"); } // 處理 POST 方法請求的方法 public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { doGet(request, response); }}以上測試實例是位于 TomcatTest 項目下，對應的 web.xml 配置為：