|
1
2
3
4
|
一、socket介绍
二、TCP FSM有限状态机
三、http相关概念
四、http服务器程序
|
一、socket介绍
1.socket:
C/S
Client:发起应用请求的程序
Server:响应请求(提供服务)的程序
LISTEN:Socket
c/s双方都打开了一个套接字：已经连接的套接字
应用层 应用层
======= =======
传输层： 传输层：
网络层： 网络层：
物理层： 物理层：
===================
X y/server
x层的进程想要和y通信，-->封装传输层首部(IP:sort)-->网络层头部->物理层首部
y接收到后：物理层解封装-->
1.传输层头部：
TCP首部
d端口，s端口,sequence number,ack number,checksum ，urgent pointer,Payload(data)
window //窗口大小，利用滑动窗口告诉对方我的缓冲区大小，窗口大小16bit
//发送缓冲和接受缓冲，过大则进行退避算法
UDP首部：
源端口，目标端口，长度，udp校验和，数据
裸套接字：直接使用ip发送数据包，不经过tcp/udp
raw-socket
2.网络层：
sip,dip
2.传输层协议：tcp,udp,sctp
tcp:transport control protocol
面向连接的协议：双方通信之前需要事先建立虚链路
udp:user datagram protocol
无连接的协议：无需建立虚链路
3.TCP滑动窗口：http://blog.csdn.net/lee576/article/details/1957003
双方流量控制，协商通信双方的通信节奏
滑动窗口，可以理解成接收端所能提供的缓冲区大小
A—————C—————B
如上图，A与B之间建立TCP连接，滑动窗口实现有两个作用：
1.B端来不及处理接收数据（控制不同速率主机间的同步），这时，A通过B端通知的接收窗口而减缓数据的发送。
2.B端来得及处理接收数据，但是在A与B之间某处如C，使得AB之间的整体带宽性能较差，
此时，A端根据拥塞处理策略（慢启动，加倍递减和缓慢增加）来更新窗口，以决定数据的发送。
4.Web Service:
应用层：http,https
实现某类具体应用；
传输层协议:TCP,UDP,SCTP
IANA:端口分配
0-1023：永久分配，特权端口；只有管理员启用或关闭
53:tcp named 区域传送
53:udp named 解析使用
1024-32768：注册端口，但要求不是特别严格，分配给程序注册为某应用使用；3306/tcp:mysql,
32768--60000:客户端程序随机使用的端口，动态端口，或私有端口 //范围定义在/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range;
/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range;定义端口分配
BSD Socket:IPC的一种实现，允许位于不同主机(也可以是同一主机)上的进程之间进行通信
UNIX Domain Socket有SOCK_DGRAM或SOCK_STREAM两种工作模式，类似于UDP和TCP，但是面向消息的UNIX Domain Socket也是可靠的，消息既不会丢失也不会顺序错乱。
：进程间通信{远程主机之间}的实现
Socket API(封装了内核中的socket通信相关的系统调用)
二、TCP FSM有限状态机
1.图解:Tcp socket套接字函数：TCP_SOCKET监听
TCP服务器：bind()在套接字上ip:port,监听，准备随时接受accept()客户端请求
TCP三次握手：
A<====>B[s]
1.A发送请求B，这是A==>B的虚链路
2.B回应A并请求A建立连接，这是B==>A的虚链路
3.客户端确认说可以接受了，并发送请求,就可以开始通信了
client调用write()发送请求内容，S:read()读出内容，处理请求
TCP四次断开 //TCP FSM有限状态机
一般是client发起结束请求
A请求S断开，进入FIN_WAIT1,
S收到请求，恢复确认,S进入ClOSE_WAIT,C进入FIN_WAIT2
S发送其他剩余的包,进入LAST_ACK,C进入TIME_WAIT
C确认接受完毕,发送确认给S，进入CLOSED
C:请求断开-->FIN_WAIT1,
S收到请求，回应确认，S-->CLOSE_WAIT,C--->FIN_WAIT2
S发送剩下的包：S--->LAST_ACK,C收到确认信息,C-->TIME_WAIT
C:发送确认，确认接收完毕，发送给s，S:-->CLOSED
C:请求断开，接受确认信息，最后发送确认包
S：响应请求，发送剩下的包，
TCP FSM:
CLOSED,LISTEN,SYN_SENT,SYN_RECV,ESATBLISHED,FIN_WAIT1,CLOSE_WAIT,
FIN_WAIT2,LAST_ACK,TIME_WAIT,CLOSED
四次断开:
C:FIN_WAIT1,FIN_WAIT2,TIME_WAIT
S:CLOSED_WAIT,LAST_ACK,CLOSED
SYN_SEND:c发送链接请求
SYN_RECV:S收到请求
ESTABLISHED:建立链接
TCP协议的特性：有限状态机”(Finite State Machine,FSM)“
建立链接:三次握手
将数据打包切割分段；数据小于MTU，每个包校验和(CRC32)
确认、重传及超时；
排序 //发送的时候是分开传送的，有序列号
流量控制：滑动窗口算法
拥塞控制：慢启动和拥塞避免算法
注：TCP FSM会在下一篇文章中详细解释
2.Socket Type:
SOCK_STREAM:TCP套接字
SOCK_DGRAM:UDP套接字
SOCK_RAW:raw套接字
根据套接字所使用的地址格式:Socket Domain
AF_INET:address family ,IPv4
AF_INET6:IPv6
AF_UNIX:同一主机上的不同进程间基于socket套接字通信使用的一种地址，
:一个进程向一个文件中写，一个进程读
:默认套接字通信需要封装，解封装到传输层，unix socket可以让服务端监听在内存上的一个文件上，任何一个进程可以通过读取该文件获取数据
:也成为UNIX_SOCKET
3.HTTP:hyper text transfer protocol,应用层协议，80/tcp,文本协议
超文本:用html语言开发的文本
html:hyper text mark language,编程语言，超文本标记语言
格式:
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|
<html>
<head>
<title> TITILE </title>
</head>
<body>
<h
1
> </h
1
>
<p> jdjsfidsf <a href=
"http://www.mt.com/"
> ..</p>
</body>
</html>
|
CSS:cascading style sheet //定义网页的样式 ，层叠样式表
css和xml都是用来标记html样式的语言
js:javaScript,客户端脚本，
AJAX:“Asynchronous Javascript And XML”（异步JavaScript和XML）是指一种创建交互式网页应用的网页开发技术
协议版本:http/0.9真正出现的
http/1.0:cache,MIME,method
http/1.1:增强了缓存功能
spdy:google开源项目
http/2.0
MIME:multipurpose internet Mail Extesion
早期是在SMPT中实现的
method:请求方法定义,
GET,POST,HEAD,PUT,DELETE,TRACE,OPTIONS
工作模式:
http请求报文:http request
http响应报文:http response
Web资源：web resource
静态资源(无需服务端做出额外处理):jpg,png,gif,html,txt,js,css,mp3,avi
动态资源(服务端通过执行程序[js]和服务器端脚本(asp,php)
注意:一个页面中展示的资源可能有多个，每个资源都需要单独请求
加速机制:多线程,静态资源缓存[或者不经常发生改变的resource]到本地浏览器
资源的标识机制：URL
Uniform Resource Locator:用于描述服务器某特定资源的位置
例如:http://www.sina.com.cn/index.html
Scheme:http/ftp/https等协议
Server[:port]
[/Path/to/some_resource]
Schema://Server[:port]/[path/to/some_resource]
三、http相关概念
1、一次完整的http请求处理过程
1.建立和处理链接，接受请求或者拒绝请求
2.接受用户请求；接受来自于网络上的主机请求报文中对某特定资源的一次请求过程；
//每一个请求都要三次握手，四次断开，每个资源都要请求一次
URL:确定并区分请求的目标
3.处理请求：对请求报文进行解析，获取客户端请求的方法等相关信息
4.访问资源；获取请求报文中请求的资源
5.构建响应报文
6.发送响应报文
7.记录日志
S:响应进程通过systemctl call加载目标文件，内核空间(获取数据)-->用户空间，构建响应报文{添加响应报文首部}-->发送响应报文(再次进入内核,封装传输层，ip层等首部)
用户空间(进程system call)-->内核(加载文件)-->用户空间(封装响应报文)-->
2、接受请求的模型：
并发访问响应模型：
单进程I/O模型；启动一个进程处理用户请求，一次只能处理一个请求，多个请求被串行响应
多进程I/O结构：一个客户端可以同时发送多个请求，每个请求S对应一个进程响应
：并发启动多个进程，每个进程响应一个请求
复用I/O结构：一个进程响应n个请求；
多线程模式:一个进程有n个线程，每个线程响应一个请求 //效果有限，因为linux对线程的支持不是很好
事件驱动(event-driven):一个进程直接n个请求 //资源满足进程所需时,通告，内置多个处理机制，或者处理流来针对多个进程
复用的多进程I/O结构:启动m个进程，每个进程生成n个线程
响应请求的数量:m*n
处理请求:分析请求报文的http报文首部
http协议：
http请求报文
http响应报文
请求报文首部的格式：
method,URL,Version
HEADERS;[name;value]
request body
访问资源：获取请求报文中请求的资源
web服务器:负责向请求者提供对方请求的静态资源，或动态资源运行生成的结果
:这些资源通常放在本地文件系统的某路径下，此路径称为"DocumentRoot"
web服务器的资源路径映射方式:
1.DocumentRoot
2.alias
3.虚拟主机的DocumentRoot
4.用户家目录的DocumnetRoot
http请求的连接模式
保持连接(长链接):keep-alive
//复用双向的虚链路,
//建立连接3次: 1:建立c到s的虚链接,2:建立s到c的虚链接
//断开4次：1:断开c到s的链接，2:s回复确认断开，3:s断开到c的链接
//一个页面有n个资源，每个资源请求，都要3链接，4次断开？
非保持连接(短链接):
需要多次建立和断开链接
假如一个用户长期不断开:1.设置链路超时时间，2:限制访问文件个数
四、http服务器程序
linux
httpd(apache)
nginx
lighttpd 轻量级
//只能处理静态内容
应用程序服务器
IIS //可以处理动态内容，.net
tomcat:.jsp
www.netcraft.com //web程序的应用服务器做排名
httpd的安装和使用:
ASF:apache software foundation //有众多项目
httpd,tomcat,hadoop,openoffice
//http://www.apache.org/index.html#projects-list
httpd.apache.org
a patchy server= apache一个充满补丁的服务器
//后期由众多软件工作者，自行维护
本文转自MT_IT51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/hmtk520/1984111，如需转载请自行联系原作者
