第四节 网址与邮件

§6-4-2 网络访问的几种协议

TCP/IP协议
    TCP/IP(传输控制协议/ 网间协议)是一种网络通信协议,它规范了网络上的所有通信设备,尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。TCP/IP是INTERNET的基础协议,也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。在数据传送中,可以形象地理解为有两个信封,TCP和IP就像是信封,要传递的信息被划分成若干段,每一段塞入一个TCP信封,并在该信封面上记录有分段号的信息,再将TCP信封塞入IP大信封,发送上网。在接受端,一个TCP软件包收集信封,抽出数据,按发送前的顺序还原,并加以校验,若发现差错,TCP将会要求重发。因此,TCP/IP在INTERNET中几乎可以无差错地传送数据。
    对INTERNET用户来说,并不需要了解网络协议的整个结构,仅需了解IP的地址格式,即可与世界各地进行网络通信。
HTTP协议
    WWW服务器使用的主要协议是HTTP协议,即超文体传输协议,它是建立在TCP/IP协议之上的应用层协议。由于HTTP协议支持的服务不限于WWW,还可以是其它服务,因而HTTP协议允许用户在统一的界面下,采用不同的协议访问不同的服务,如FTP、Archie、SMTP、NNTP等。 另外, HTTP协议还可用于名字服务器和分布式对象管理。
    HTTP协议简介
  HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议,由于其简捷、快速的方式,适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出,经过几年的使用与发展,得到不断地完善和扩展。
HTTP协议的主要特点可概括如下:
    1.支持客户/服务器模式。
    2.简单快速:客户向服务器请求服务时,只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单,使得HTTP服务器的程序规模小,因而通信速度很快。
    3.灵活:HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
    4.无连接:无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
    5.无状态:HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
    HTTP协议的几个重要概念
  1.连接(Connection):一个传输层的实际环流,它是建立在两个相互通讯的应用程序之间。
  2.消息(Message):HTTP通讯的基本单位,包括一个结构化的八元组序列并通过连接传输。
  3.请求(Request):一个从客户端到服务器的请求信息包括应用于资源的方法、资源的标识符和协议的版本号
  4.响应(Response):一个从服务器返回的信息包括HTTP协议的版本号、请求的状态(例如: “成功”或“没找到”)和文档的MIME类型。
  5.资源(Resource):由URI标识的网络数据对象或服务。
  6.实体(Entity):数据资源或来自服务资源的回映的一种特殊表示方法,它可能被包围在一个请求或响应信息中。一个实体包括实体头信息和实体的本身内容。
  7.客户机(Client):一个为发送请求目的而建立连接的应用程序。
  8.用户代理(User agent):初始化一个请求的客户机。它们是浏览器、编辑器或其它用户工具。
  9.服务器(Server):一个接受连接并对请求返回信息的应用程序。
  10.源服务器(Origin server):是一个给定资源可以在其上驻留或被创建的服务器。
  11.代理(Proxy):一个中间程序,它可以充当一个服务器,也可以充当一个客户机,为其它客户机建立请求。请求是通过可能的翻译在内部或经过传递到其它的服务器中。一个代理在发送请求信息之前,必须解释并且如果可能重写它。
  代理经常作为通过防火墙的客户机端的门户,代理还可以作为一个帮助应用来通过协议处理没有被用户代理完成的请求。
  12.网关(Gateway):一个作为其它服务器中间媒介的服务器。与代理不同的是,网关接受请求就好象对被请求的资源来说它就是源服务器;发出请求的客户机并没有意识到它在同网关打交道。
  网关经常作为通过防火墙的服务器端的门户,网关还可以作为一个协议翻译器以便存取那些存储在非HTTP系统中的资源。
  13.通道(Tunnel):是作为两个连接中继的中介程序。一旦激活,通道便被认为不属于HTTP通讯,尽管通道可能是被一个HTTP请求初始化的。当被中继的连接两端关闭时,通道便消失。当一个门户(Portal)必须存在或中介(Intermediary)不能解释中继的通讯时通道被经常使用。
  14.缓存(Cache):反应信息的局域存储。
    HTTP协议的工作方式
  HTTP协议是基于请求/响应工作方式的。一个客户机与服务器建立连接后,发送一个请求给服务器,请求方式的格式为:统一资源标识符、协议版本号,后边是MIME信息包括请求修饰符、客户机信息和可能的内容。服务器接到请求后,给予相应的响应信息,其格式为一个状态行包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码,后边是MIME信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容。
  许多HTTP通讯是由一个用户代理初始化的并且包括一个申请在源服务器上资源的请求。最简单的情况可能是在用户代理(UA)和源服务器(O)之间通过一个单独的连接来完成。
  当一个或多个中介出现在请求/响应链中时,情况就变得复杂一些。中介由三种:代理(Proxy)、网关(Gateway)和通道(Tunnel)。一个代理根据URI的绝对格式来接受请求,重写全部或部分消息,通过URL的标识把已格式化过的请求发送到服务器。网关是一个接收代理,作为一些其它服务器的上层,并且如果必须的话,可以把请求翻译给下层的服务器协议。一个通道作为不改变消息的两个连接之间的中继点。当通讯需要通过一个中介(例如:防火墙等)或者是中介不能识别消息的内容时,通道经常被使用。
  任何针对不作为通道的汇聚可能为处理请求启用一个内部缓存。缓存的效果是请求/响应链被缩短,条件是沿链的参与者之一具有一个缓存的响应作用于那个请求。
   

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