【后端面经-计算机基础】HTTP和TCP的区别
【后端面经-计算机基础】HTTP和TCP的区别目录
[*]【后端面经-计算机基础】HTTP和TCP的区别
[*]1. OSI七层模型和相关协议
[*]2. TCP协议
[*]2.1 特点：
[*]2.2 报文格式
[*]2.3 三次握手和四次挥手
[*]3. HTTP协议
[*]3.1 特点
[*]3.2 报文格式
[*]3.2 https和http
[*]4. HTTP vs TCP
[*]5. 面试模拟
[*]参考资料
1. OSI七层模型和相关协议
在计算机网络的学习中，OSI七层结构是一个很重要的概念。
七层模型从上到下如下所示：
[*]应用层：负责应用之间的通信，处理请求和响应的具体格式
[*]表示层：对于数据格式进行处理
[*]会话层：负责建立和断开通信连接，
[*]传输层：负责建立端口之间的连接，规范数据传输
[*]网络层：负责主机之间的传输和寻路
[*]数据链路层：负责传输数据帧，进行差错检测
[*]物理层：负责将数据和电信号进行转化
OSI七层模型的每一层有对应的协议和规范，如图所示：
https://cdn.jsdelivr.net/gh/cyl173/Imagebed/OSI%E4%B8%83%E5%B1%82%E5%8D%8F%E8%AE%AE.png
2. TCP协议
TCP(Transmission Control Protocol)是传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
2.1 特点：
TCP是面向连接、可靠、基于字节流的传输协议。
传输层的另一个协议是UDP（User Datagram Protocol），
UDP是面向无连接、不可靠、基于数据报的传输协议。
TCP和UDP的区别如下表所示：
https://cdn.jsdelivr.net/gh/cyl173/Imagebed/TCP%E5%92%8CUDP.png
2.2 报文格式
TCP协议的报文格式如图所示：
https://cdn.jsdelivr.net/gh/cyl173/Imagebed/TCP%E6%8A%A5%E6%96%87%E6%A0%BC%E5%BC%8F-1.png
对各字段的解释如下表所示：
https://cdn.jsdelivr.net/gh/cyl173/Imagebed/TCP%E6%8A%A5%E6%96%87%E6%A0%BC%E5%BC%8F.png
2.3 三次握手和四次挥手
TCP的连接建立和释放是一个很重要的过程，其实重点在于三点：
[*]对连接建立和释放需要多次确认的理解
[*]相关标志位的数值
[*]端到端主机的状态改变
各位可以参考如下博客学习：
“三次握手，四次挥手”你真的懂吗？
3. HTTP协议
HTTP（HyperText Transfer Protocol）是超文本传输协议，是基于TCP协议的一个应用层协议。
3.1 特点
[*]短连接：基于TCP面向连接的特性，每次请求都需要建立连接，请求结束后断开连接。想要保持长连接，可在连接有效期内定期发送请求。
[*]无状态：由于是短连接，请求响应之后直接断开连接，因此不会进行状态存储，下次连接需要重新输入数据信息。
[*]通信使用明文：HTTP协议的通信内容都是明文，不加密，因此不安全。
http的一次连接过程如下：
[*]客户端发送请求，连接建立；
[*]服务端响应请求，返回数据；
[*]连接断开
3.2 报文格式
[*]请求报文
简单来说，请求报文分为头部(header)和实体（body），两者之间由一行空格相连，其中头部包含请求行和头部字段。报文格式如下图所示：
https://cdn.jsdelivr.net/gh/cyl173/Imagebed/%E8%AF%B7%E6%B1%82%E6%8A%A5%E6%96%87.png
其中，请求行部分可以细分为如下三个部分：
https://cdn.jsdelivr.net/gh/cyl173/Imagebed/%E8%AF%B7%E6%B1%82%E8%A1%8C.png
[*]方法字段（Method）包括常见的GET、POST，如下是对常见方法的介绍：
[*]URL字段指出了请求的目标地址。
[*]版本字段（Version）指出了HTTP协议的版本，常见的有1.0、1.1、2.0，如下是对http各个版本的解释：
https://cdn.jsdelivr.net/gh/cyl173/Imagebed/http%E7%89%88%E6%9C%AC.png
如下是一个请求行的实例：
GET /index.html HTTP/1.1
[*]响应报文
和请求报文类似，响应报文也分为头部和实体，两者之间由一行空格相连，其中头部包含状态行和头部字段。报文格式如下图所示：
https://cdn.jsdelivr.net/gh/cyl173/Imagebed/%E5%93%8D%E5%BA%94.png
其中，状态行部分可以细分为如下三个部分：
https://cdn.jsdelivr.net/gh/cyl173/Imagebed/%E5%93%8D%E5%BA%94%E8%A1%8C.png
[*]版本号（Version）在请求报文的介绍中提到过；
[*]状态码（Status Code）指出了请求的处理结果，常见的有200、404、500，如下是常见状态码和其含义：
https://cdn.jsdelivr.net/gh/cyl173/Imagebed/http%E7%8A%B6%E6%80%81%E7%A0%81.png
更详细的信息可参考此篇博客
[*]原因字段（Reason Phrase）是对状态码的简单解释。
如下是一个状态行的实例：
HTTP/1.1 200 OK
3.2 https和http
HTTP: 超文本传输协议，是一种通信协议，用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
HTTPS: 是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议。HTTPS经由HTTP进行通信，但利用SSL/TLS来加密数据包。HTTPS开发的主要目的，是提供对网站服务器的身份认证，保护交换数据的隐私与完整性。
4. HTTP vs TCP
两种的区别见下表所示：
https://cdn.jsdelivr.net/gh/cyl173/Imagebed/http%E5%92%8Ctcp.png
5. 面试模拟
Q：HTTP和TCP了解吗？有什么关系？
A：http是应用层的超文本数据传输协议，tcp是传输层的传输控制协议。
http是基于tcp实现的，在请求的时候会建立tcp连接，但是http的连接不同于tcp的长时连接，是一种短连接。
Q：看过TCP结构吗？用什么看的？
A：看过，tcp首部包括20~60字节，包含源端口、目标端口、数据序号、确认序号、首部长度、指示位、滑动窗口大小、校验和、选项字段。
可通过wireshark抓包查看。
Q：HTTPS是什么？ssl属于哪一层协议？
A：https是基于http的超文本传输安全协议，在http的基础上增加了加密通信、身份认证等功能，从而增强传输的安全性。
SSL是传输层和应用层之间的协议。主要负责对数据通信进行加密等安全支撑。
参考资料
[*]HTTP协议 与 TCP协议 的区别，作为web程序员必须要懂
[*]一文走进 HTTP 与 TCP 协议
[*]面试：HTTP协议与TCP协议的区别和联系
[*]TCP报文格式
[*]HTTP 报文格式简介
[*]HTTP方法
[*]HTTP 状态码
[*]HTTP 与 HTTPS 的区别
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