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http - TCP/IP 和 HTTP 如何协同工作？

coder 2023-09-18 原文

我正在使用 Wireshark 调试我正在处理的一些 IoT 家庭自动化项目。我想我会从更多地了解 HTTP 和 TCP/IP 的实际工作方式中受益。我发现的大多数解释都将 HTTP 描述为“在 TCP/IP 之上”，但我更具体地询问了实际发送的内容。

这是我捕获的客户端/服务器交互的示例:

Client: [SYN]
Server: [SYN, ACK]
Client: [ACK]

如果我到目前为止理解，他们现在已经成功建立了 TCP 连接。不过，下一次捕获向我展示了
Client: POST /whatever
Server: 200 OK

好吧，现在我迷路了。检查该捕获显示我在一个框架中具有以太网、IP、TCP 和 HTTP 层。是否真的像客户端在 TCP 数据包结束后添加一堆文本并将这些额外的字节发送到路由器一样简单？大概哪个，然后解析出 TCP/IP 并相应地转发它？这是我困惑的根源。 “骑在上面”是否意味着(在物理意义上)HTTP 只是在 TCP 数据包之后在同一帧中发送的一系列字节？这种情况下的 HTTP 是否被认为是 TCP/IP 的有效载荷？

当然要完成
Server: [FIN, ACK]
Client: [ACK]
Client: [FIN, ACK]
Server: [ACK]
//In this case the server terminates the connection.

编辑:下面的评论者问了一个问题，这让我觉得好像我对自己的要求不是很清楚。

想象一下，我可以站在我的客户端和服务器之间(或者，站在我的客户端和路由器之间以及再次站在路由器和服务器之间会更准确)。忽略必须通过物理介质(校验和、纠错码等)物理发送原始数据时的考虑因素，实际流量在时间方面会是什么样子？我会看到以太网层的字节后跟 ip 层、tcp、http 等的字节吗？

最佳答案

网络层使用抽象和封装。较低层封装较高层。

  • 应用层可以有自己的协议(protocol)，例如HTTP。 HTTP
    与目标设备上的 HTTP 通信，它是一个协议(protocol)
    传输应用程序数据 (HTML)。
  • 传输层(第 4 层)封装应用程序数据报，
    并且它在相同的传输层协议(protocol)上进行通信
    目标设备。一些传输协议(protocol)有保证并创建
    可靠性连接，例如TCP(段)，但有些是
    没有保证的无连接，例如UDP(数据报)。目的
    这一层是从一个应用程序中获取应用程序数据到
    另一个应用程序。一些传输协议(protocol)使用寻址(端口)
    为了实现这一点，有些人使用其他东西，或者根本不使用。
  • 网络层将传输协议(protocol)数据报封装成
    数据包，并与目标设备网络协议(protocol)进行通信。
    这一层的目的是从一个设备上获取数据包
    网络连接到另一个网络上的设备。路由器使用寻址
    数据包头中的信息来实现这一点(IPv4、IPX、
    IPv6、AppleTalk 等地址)。
  • 数据链路层将网络数据包封装成帧，
    它与同一网络上的设备的数据链路进行通信。
    该层的目的是将帧发送到另一台设备上
    同一网络(PC 打印机、路由器等)。一些数据链路协议(protocol)
    使用寻址(IEEE 协议(protocol)使用 MAC 寻址，48 位或
    64 位 MAC 地址)，有些使用其他寻址(帧中继使用
    DLCI、ATM 使用 VPI/VCI 等)，有些不使用寻址(仅 PPP
    有两个设备，所以它不需要寻址)。协议(protocol)可以改变
    当封装的数据包从一个网络发送到另一个网络时
    在前往目标设备的途中。路由器剥离框架并
    当他们将数据包从一个网络转发到另一个网络时丢弃它，
    创建一个新帧来封装新网络的数据包。
  • 物理层(第 1 层)转换数据链路的帧
    层(layer-2)进入“线上的位”。

    • 目标设备执行上述相反操作，将应用程序数据传送到目标应用程序。
    由于每一层的抽象和封装，你可以在不同的层混合和匹配不同的协议(protocol)。例如，以太网可以承载任意数量的网络协议(protocol)(IPv4、IPX、IPv6、AppleTalk 等)，而无需知道或关心以太网帧的有效载荷中的内容。相反，IP 不知道也不关心承载它的数据链路协议(protocol)(以太网、Wi-Fi、 token 环、PPP、帧中继等)。
    您的 Web 浏览器使用 HTTP 在它和 Web 服务器之间传输数据 (HTML)。 HTTP 使用 TCP 将其传输到 Web 服务器。 Web 浏览器将请求 TCP 为其分配一个 TCP 地址(端口)。 Web 服务器可能将众所周知的 TCP 端口 80 用于 HTTP，并且 TCP 会将来自应用程序的数据流分段为 TCP 段(不要将此与 IPv4 分段混淆)。 TCP 将在 Web 服务器的 OS 上创建与 TCP 的连接，TCP 保证段将到达，并且提供给目标应用程序的数据将完整且有序。
    TCP 理论上可以使用任何网络层协议(protocol)，但实际上它只使用 IPv4 或 IPv6。 IP 会将 TCP 段封装成 IP 数据包。
    IP 将使用接口(interface)的数据链路协议(protocol)，通过该接口(interface)发送数据包。在 PC 上，这很可能是以太网或 Wi-Fi，但也可能是 PPP 之类的其他东西。数据链路协议(protocol)会将数据包封装到数据链路协议(protocol)的帧中。每个数据链路协议(protocol)都有不同的帧格式。如果目标设备在同一网络上，则帧会被寻址并直接传送到目标。如果目标位于不同的网络上，则会对帧进行寻址并将其传送到源操作系统中配置的网关(路由器)。
    接口(interface)将对帧中的位进行编码，并在接口(interface)介质上发出信号。

    关于http - TCP/IP 和 HTTP 如何协同工作？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/46794420/

    httpprotocolbrTCPnetworking

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