HTTP/HTTPs

一个用于传输超媒体文档（例如 HTML）的应用层协议。它是为 Web 浏览器与 Web服务器之间的通信而设计的，但也可以用于其他目的。HTTP 遵循经典的客户端—服务端模型，客户端打开一个连接以发出请求，然后等待直到收到服务器端响应。HTTP 是无状态协议，这意味着服务器不会在两个请求之间保留任何数据（状态）。

HTTP是一个客户端（用户）和服务端（网站）之间请求和应答的标准，通常使用TCP协议。通过使用网页浏览器、网络爬虫或者其它的工具，客户端发起一个HTTP请求到服务器上指定端口（默认端口为80）。我们称这个客户端为用户代理程式（user agent）。应答的服务器上存储着一些资源，比如HTML文件和图像。我们称这个应答服务器为源服务器（origin server）。在用户代理和源服务器中间可能存在多个“中间层”，比如代理伺服器、网关或者隧道（tunnel）。

尽管TCP/IP协议是互联网上最流行的应用，但是在HTTP协议中并没有规定它必须使用或它支持的层。事实上HTTP可以在任何互联网协议或其他网络上实现。HTTP假定其下层协议提供可靠的传输。因此，任何能够提供这种保证的协议都可以被其使用，所以其在TCP/IP协议族使用TCP作为其传输层。

通常，由HTTP客户端发起一个请求，建立一个到服务器指定端口（默认是80端口）的TCP连接。HTTP服务器则在那个端口监听客户端的请求。一旦收到请求，服务器会向客户端返回一个状态，比如"HTTP/1.1 200 OK"，以及返回的内容，如请求的文件、错误消息、或者其它信息。

  1. 非持久连接

  2. 持久连接

4. 非流水线

5. 流水线

  1. 请求报文：GET/POST

  2. 响应报文

  3. 客户端连接到 Web 服务器：一个 HTTP 客户端，通常是浏览器，与 Web 服务器的 HTTP 端口（默认为 80）建立一个 TCP 套接字连接。

  4. 发送 HTTP 请求：通过 TCP socket，客户端向 Web 服务器发送一个文本的请求报文，一个请求报文由请求行、请求头部、空行和请求数据 4 部分组成。

  5. 服务器接受请求并返回 HTTP 响应：Web 服务器解析请求，定位请求资源。服务器将资源复本写到 TCP 套接字，由客户端读取。一个响应由状态行、响应头部、空行和响应数据 4 部分组成。

  6. 释放连接 TCP 连接：若 connection 模式为 close，则服务器主动关闭 TCP 连接，客户端被动关闭连接，释放 TCP 连接; 若 connection 模式为 keepalive，则该连接会保持一段时间，在该时间内可以继续接收请求;

  7. 客户端浏览器解析 HTML 内容：客户端浏览器首先解析状态行，查看表明请求是否成功的状态代码。然后解析每一个响应头，响应头告知以下为若干字节的 HTML 文档和文档的字符集。客户端浏览器读取响应数据 HTML，根据 HTML 的语法对其进行格式化，并在浏览器窗口中显示。

例如：在浏览器地址栏键入 URL，按下回车之后会经历以下流程：

1、浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址;

2、解析出 IP 地址后，根据该 IP 地址和默认端口 80，和服务器建立 TCP 连接;

3、浏览器发出读取文件 (URL 中域名后面部分对应的文件) 的 HTTP 请求，该请求报文作为 TCP 三次握手的第三个报文的数据发送给服务器;

4、服务器对浏览器请求作出响应，并把对应的 html 文本发送给浏览器;

5、释放 TCP 连接;

6、浏览器将该 html 文本并显示内容;

DNS

port = 53 基于UDP的C/S模型服务，域名到IP的解析是由运行在域名服务器上的程序执行的。有根域名服务器、顶级域名服务器、授权域名服务器、本地域名服务器。标号不超过63个字符，多标号组成的完整域名最长不超过255个字符

FTP

control port = 21 data port = 20 基于TCP的C/S模型的文件传输协议。

文件传输协议FTP提供交互式访问，允许客户指名文件的类型格式，允许文件具有存取权限，屏蔽了各个计算机系统细节，适合于异构网络中任何计算机之间传送文件

  1. 提供不同主机系统（软硬件都可以不同）之间文件传输能力

  2. 以用户权限管理的方式提供用户对远程FTP服务器上的文件管理能力

  3. 以匿名FTP的方式提供公用文件共享能力

  4. 一个FTP服务器进程可以同时向多个客户进程提供服务，一个住进程，负责接受新的请求，若干从属进程，负责处理单个请求。

FTP在工作时使用两个并行连接，一个是控制连接端口号21,一个是数据连接，端口号20.控制连接在整个会话期间一直保持打开状态。数据连接在控制请求后打开，传送完成后关闭。

SMTP、POP3、IMAP

email系统：C/S模型的异步系统。UA用户代理：邮件客户端；邮件服务器的功能是接收和发送邮件，同时要向发信人报告邮件传送情况，采用C/S方式，但是必须能够同时充当客户和服务器。

  1. SMTP 基于TCP的发送协议。port = 25，只使用ASCII码。

3. 连接建立：不使用中间邮件服务器。`SMTP server` 回复 `220`表示`service ready`。 `SMTP client send HELO to SMTP server appendix with sender name`

4. 邮件发送：`MAIL FROM <@addr>, Server reply with 250 OK. RCPT TO : <@addr>,Server reply with 250 OK.`

5. 连接释放：`client send QUIT`

  1. MIME：一个互联网标准，它扩展了电子邮件标准，使其能够支持： 非ASCII字符文本； 非文本格式附件； 由多部分组成的消息体； 包含非ASCII字符的标头信息。在SMTP的基础上增加了邮件主体结构（5个新的邮件首部字段），定义了传送非ASCII码的编码规则，可以对任何内容格式进行转换。

  2. POP3：port = 110基于TCP的邮件接收协议。提供下载并保留在服务器上和下载并删除服务器数据的服务。

  3. IMAP：提供创建文件夹、移动邮件、远程文件夹查询邮件等联机命令。提供只获取报文的某些部分。适合低带宽。

Hotmail和Gmail在对各自服务器的收发协议是Http。