一概念

作为一名java EE开发者，我们最常用到的可能就是http协议了，但是我们对http协议及其之下的各层协议真的清楚嘛。现在我们就来大概的了解一下。

1.1 应用层－HTTP

1.2 传输层－TCP

1.3 网络层－IP

二应用层－HTTP

一个http请求包含三个组成部分：

方法－统一资源标识符（uri）－协议/版本
请求的头部
主体内容

以下是一个http请求的例子：

POST /test/index.jsp HTTP/1.1
Accept:text/plain, text/html
Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6
Connection:keep-alive
Host:localhost
User-Agent:Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_6)
Content-Length:27
Content-Type:application/x-www-form-urlencoded
Accept-Encoding: gzip, deflate

username=test&passwd=123456

方法－统一资源标识符（uri）－协议／版本，出现在第一行。

POST /test/index.jsp HTTP/1.1

这个是post请求方法，/test/index.jsp是uri。而HTTP/1.1 是协议/版本部分。

每个http请求可以使用http标准里的多种方法之一。http 1.1支持7中类型的请求：GET,POST,HEAD,OPTIONS,PUT,DELETE和TRACE。get和post在互联网内使用最为普遍。

uri完全指明了一个互联网资源，uri通常是对服务器的根目录解释。因此，始终以/开头。

请求的头部包含了关于客户端环境和请求的主体内容的有用信息。

Request Headers	描述
Accept	可接受的数据类型
Accept-Language	可接收的语言类型
Connection	是否保持本次链接
Host	请求的远程主机名
User-Agent	当前客户端环境信息
Content-Length	请求的内容数据长度
Content-Type	请求的内容数据类型
Accept-Encoding	可接收响应内容编码方式

最后就是请求体的数据内容 username=test&passwd=123456。注意请求头和请求体之间有一个换行存在，这也就是区分这两部分的关键所在。

以上内容就是http协议的请求数据，作为一个web服务器（tomcat），其实就是一个tcp服务器，当接收到该socket请求时，会获取该次socket连接的InputStream输入流对象传给request对象，获取该次socket连接的OutputStream输出流对象传给response对象。通过输入流对象可以读取到以上发送的全部信息，然后将其封装到request对象的相应属性上，例如requestMap,requestNames,requestUri,cookie等属性上，我们就可以通过相应的getter方法获取到客户端请求信息了。根据请求的uri反射获取请求的servlet对象实例，然后将封装好的request对象和response对象传递给servlet的service方法，并执行service内的逻辑，最后通过response对象（也就是该次socket连接的输出流对象）写会数据到客户端。一次http请求也就算结束了。

以上说明的只是http协议的部分。接下来我们说下http下面的协议。

三传输层－TCP

应用层http协议是建立在传输层tcp协议之上的。tcp协议是个可靠传输，全双工的协议，可靠传输是指该协议在不可靠的ip协议之上做了自己的接受确认和超时重发机制，所以建立连接前需要三次握手，并且建立的是长链接。全双工指的是发送方和接收方可以互发数据，也就是双向通信，所以断开连接前需要四次挥手（部分情况下存在半连接，即一方发送SYN告诉另一方自身不再发送数据，但还可以接收另一方发来的数据）。一个tcp数据报包含了请求方应用程序端口号，响应方应用程序端口号，该端口号用于指定需要连接的应用程序。

tcp协议的可靠性给我们做了有力的数据传输保障，我们不需要关心存在数据包丢失问题。因为tcp数据报内存在着请求方和相应方的应用程序端口号，所以可以实现全双工通信（双向通信）。双向通信为我们http的Connection:keep-alive做了保障，keep-alive保持连接后可以多次双向传输数据，可节省建立多个连接，而且http1.1协议内存在的半连接也是建立在这之上的。

IP是一个无状态的协议，也就是每一个IP数据报的发送的路由是变化的，这就导致了接收方接收到的数据报是无序的，但tcp协议头内存在着对数据报的排序，所以通过tcp协议最后接收到的数据会进行排序，从而使我们看到的是一个完整有序的数据。

四网络层－IP

说完了tcp我们接下来聊一下ip协议。tcp协议调用的就是ip协议了，ip协议只负责寻址。我们都知道在请求一个域名时首先第一步就是去dns解析域名获取该域名背后的ip地址，因为下层的所有协议都是使用的ip地址（域名解析协议除外）。如果我们对某个域名请求达到一定的次数的话，我们的电脑就会将该域名背后的IP缓存到内存中，下次就不再解析该域名，这就节省了域名解析所消耗的时间。当然，我们关机后缓存的IP也就会清空掉。

一个ip地址我们可以将其理解为三部分，根据子网掩码的不同，我们可以找到相对应的网络号，子网号，主机号。通过大的网络号寻找下面对应的子网号，然后通过子网号找到目标主机号。

ip路由寻址主要完成以下功能：

搜索路由表，寻找能与目的IP地址完全匹配的表目（网络号和主机号都要匹配）。如果找到，则把报文发送给该表目指定的下一站路由器或直接连接的网络接口。
搜索路由表，寻找能与目的网络号相匹配的表目。如果找到，则把报文发送给该表目指定的下一站路由器或直接连接的网络接口。
搜索路由表，寻找标为“默认（default）”的表目。如果找到，则把报文发送给该表目指定的下一站路由器。
如果上面这些步骤都没有成功，那么该数据报就不能被传送。如果不能传送的数据报来自本机，那么一般会向生成数据报的有用程序返回一个“主机不可达”或“网络不可达”的错误。

以上概述的就是网络相关的内容。

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