網絡協議實例講解(配抓包圖)

網絡七層協議模型在實際使用中並沒有完全實現,事實證明有了如下部分,網絡就可以完美運行了:

上面的一層一層的協議在最終傳輸的網絡包上表現爲,每經過網絡的一層就會在原始數據包上添加一個網絡的協議頭

抓包示例如下:

1,Ethernet頭


可以看到Ethernet頭中只規定了源MAC地址、目標MAC地址、下一層協議類型,如爲ARP包此處指定的協議類型則爲ARP

2,IP頭


通過ARP協議可以將局域網中的MAC地址與IP地址一一對應,IP層則將Ethernet消息轉換爲IP消息傳遞出局域網。
IP頭中最重要的就是源IP地址和目標IP地址了

3,TCP/UDP頭


TCP頭添加了源端口地址和目的端口地址
完成三次握手等
關於TCP三次握手比較形象的比喻如下:
「喂喂喂,能聽到我嗎?」
「沒問題。能聽到我說一聲。」
「沒問題。」

4,HTTP頭及數據


HTTP頭添加了此次HTTP通信的方式如GET、POST,連接方式,編碼方式等,下文詳細說明。

arp
地址解析協議,即ARP(Address Resolution Protocol),是根據IP地址獲取物理地址的一個TCP/IP協議。主機發送信息時將包含目標IP地址的ARP請求廣播到網絡上的所有主機,並接收返回消息,以此確定目標的物理地址;收到返回消息後將該IP地址和物理地址存入本機ARP緩存中並保留一定時間,下次請求時直接查詢ARP緩存以節約資源。

http
以下爲摘抄的網上對http的經典解釋:
一、HTTP協議詳解之URL篇
    http(超文本傳輸協議)是一個基於請求與響應模式的、無狀態的、應用層的協議,常基於TCP的連接方式,HTTP1.1版本中給出一種持續連接的機制,絕大多數的Web開發,都是構建在HTTP協議之上的Web應用。
HTTP URL (URL是一種特殊類型的URI,包含了用於查找某個資源的足夠的信息)的格式如下:
http://host[":"port][abs_path]
http表示要通過HTTP協議來定位網絡資源;host表示合法的Internet主機域名或者IP地址;port指定一個端口號,爲空則使用缺省端口80;abs_path指定請求資源的URI;如果URL中沒有給出abs_path,那麼當它作爲請求URI時,必須以「/」的形式給出,通常這個工作瀏覽器自動幫我們完成。
eg:
1、輸入:www.guet.edu.cn
瀏覽器自動轉換成:http://www.guet.edu.cn/
2、http:192.168.0.116:8080/index.jsp  
二、HTTP協議詳解之請求篇
    http請求由三部分組成,分別是:請求行、消息報頭、請求正文
1、請求行以一個方法符號開頭,以空格分開,後面跟着請求的URI和協議的版本,格式如下:Method Request-URI HTTP-Version CRLF  其中 Method表示請求方法;Request-URI是一個統一資源標識符;HTTP-Version表示請求的HTTP協議版本;CRLF表示回車和換行(除了作爲結尾的CRLF外,不允許出現單獨的CR或LF字符)。
請求方法(所有方法全爲大寫)有多種,各個方法的解釋如下:
GET     請求獲取Request-URI所標識的資源
POST    在Request-URI所標識的資源後附加新的數據
HEAD    請求獲取由Request-URI所標識的資源的響應消息報頭
PUT     請求服務器存儲一個資源,並用Request-URI作爲其標識
DELETE  請求服務器刪除Request-URI所標識的資源
TRACE   請求服務器回送收到的請求信息,主要用於測試或診斷
CONNECT 保留將來使用
OPTIONS 請求查詢服務器的性能,或者查詢與資源相關的選項和需求
應用舉例:
GET方法:在瀏覽器的地址欄中輸入網址的方式訪問網頁時,瀏覽器採用GET方法向服務器獲取資源,eg:GET /form.html 
HTTP/1.1 (CRLF)
POST方法要求被請求服務器接受附在請求後面的數據,常用於提交表單。
eg:POST /reg.jsp HTTP/ (CRLF)
Accept:image/gif,image/x-xbit,... (CRLF)
...
HOST:www.guet.edu.cn (CRLF)
Content-Length:22 (CRLF)
Connection:Keep-Alive (CRLF)
Cache-Control:no-cache (CRLF)
(CRLF)         //該CRLF表示消息報頭已經結束,在此之前爲消息報頭
user=jeffrey&pwd=1234  //此行以下爲提交的數據
HEAD方法與GET方法幾乎是一樣的,對於HEAD請求的迴應部分來說,它的HTTP頭部中包含的信息與通過GET請求所得到的信息是相同的。利用這個方法,不必傳輸整個資源內容,就可以得到Request-URI所標識的資源的信息。該方法常用於測試超鏈接的有效性,是否可以訪問,以及最近是否更新。
2、請求報頭後述
3、請求正文(略) 
三、HTTP協議詳解之響應篇
    在接收和解釋請求消息後,服務器返回一個HTTP響應消息。
HTTP響應也是由三個部分組成,分別是:狀態行、消息報頭、響應正文
1、狀態行格式如下:
HTTP-Version Status-Code Reason-Phrase CRLF
其中,HTTP-Version表示服務器HTTP協議的版本;Status-Code表示服務器發回的響應狀態代碼;Reason-Phrase表示狀態代碼的文本描述。
狀態代碼有三位數字組成,第一個數字定義了響應的類別,且有五種可能取值:
1xx:指示信息--表示請求已接收,繼續處理
2xx:成功--表示請求已被成功接收、理解、接受
3xx:重定向--要完成請求必須進行更進一步的操作
4xx:客戶端錯誤--請求有語法錯誤或請求無法實現
5xx:服務器端錯誤--服務器未能實現合法的請求常見狀態代碼、狀態描述、說明:
200 OK      //客戶端請求成功
400 Bad Request  //客戶端請求有語法錯誤,不能被服務器所理解
401 Unauthorized //請求未經授權,這個狀態代碼必須和WWW-Authenticate報頭域一起使用 
403 Forbidden  //服務器收到請求,但是拒絕提供服務
404 Not Found  //請求資源不存在,eg:輸入了錯誤的URL
500 Internal Server Error //服務器發生不可預期的錯誤
503 Server Unavailable  //服務器當前不能處理客戶端的請求,一段時間後可能恢復正常
eg:HTTP/1.1 200 OK (CRLF)
2、響應報頭後述
3、響應正文就是服務器返回的資源的內容 
四、HTTP協議詳解之消息報頭篇     HTTP消息由客戶端到服務器的請求和服務器到客戶端的響應組成。請求消息和響應消息都是由開始行(對於請求消息,開始行就是請求行,對於響應消息,開始行就是狀態行),消息報頭(可選),空行(只有CRLF的行),消息正文(可選)組成。 HTTP消息報頭包括普通報頭、請求報頭、響應報頭、實體報頭。 每一個報頭域都是由名字+「:」+空格+值 組成,消息報頭域的名字是大小寫無關的。 1、普通報頭 在普通報頭中,有少數報頭域用於所有的請求和響應消息,但並不用於被傳輸的實體,只用於傳輸的消息。 eg: Cache-Control   用於指定緩存指令,緩存指令是單向的(響應中出現的緩存指令在請求中未必會出現),且是獨立的(一個消息的緩存指令不會影響另一個消息處理的緩存機制),HTTP1.0使用的類似的報頭域爲Pragma。 請求時的緩存指令包括:no-cache(用於指示請求或響應消息不能緩存)、no-store、max-age、max-stale、min-fresh、only-if-cached; 響應時的緩存指令包括:public、private、no-cache、no-store、no-transform、must-revalidate、proxy-revalidate、max-age、s-maxage. eg:爲了指示IE瀏覽器(客戶端)不要緩存頁面,服務器端的JSP程序可以編寫如下:response.sehHeader("Cache-Control","no-cache"); //response.setHeader("Pragma","no-cache");作用相當於上述代碼,通常兩者//合用 這句代碼將在發送的響應消息中設置普通報頭域:Cache-Control:no-cache Date普通報頭域表示消息產生的日期和時間 Connection普通報頭域允許發送指定連接的選項。例如指定連接是連續,或者指定「close」選項,通知服務器,在響應完成後,關閉連接 2、請求報頭 請求報頭允許客戶端向服務器端傳遞請求的附加信息以及客戶端自身的信息。 常用的請求報頭 Accept Accept請求報頭域用於指定客戶端接受哪些類型的信息。eg:Accept:image/gif,表明客戶端希望接受GIF圖象格式的資源; Accept:text/html,表明客戶端希望接受html文本。 Accept-Charset Accept-Charset請求報頭域用於指定客戶端接受的字符集。eg:Accept-Charset:iso-8859-1,gb2312.如果在請求消息中沒有設置這個域,缺省是任何字符集都可以接受。 Accept-Encoding Accept-Encoding請求報頭域類似於Accept,但是它是用於指定可接受的內容編碼。eg:Accept-Encoding:gzip.deflate.如果請求消息中沒有設置這個域服務器假定客戶端對各種內容編碼都可以接受。 Accept-Language Accept-Language請求報頭域類似於Accept,但是它是用於指定一種自然語言。eg:Accept-Language:zh-cn.如果請求消息中沒有設置這個報頭域,服務器假定客戶端對各種語言都可以接受。 Authorization Authorization請求報頭域主要用於證明客戶端有權查看某個資源。當瀏覽器訪問一個頁面時,如果收到服務器的響應代碼爲401(未授權),可以發送一個包含Authorization請求報頭域的請求,要求服務器對其進行驗證。 Host(發送請求時,該報頭域是必需的) Host請求報頭域主要用於指定被請求資源的Internet主機和端口號,它通常從HTTP URL中提取出來的,eg: 我們在瀏覽器中輸入:http://www.guet.edu.cn/index.html 瀏覽器發送的請求消息中,就會包含Host請求報頭域,如下: Host:www.guet.edu.cn 此處使用缺省端口號80,若指定了端口號,則變成:Host:www.guet.edu.cn:指定端口號 User-Agent 我們上網登陸論壇的時候,往往會看到一些歡迎信息,其中列出了你的操作系統的名稱和版本,你所使用的瀏覽器的名稱和版本,這往往讓很多人感到很神奇,實際上,服務器應用程序就是從User-Agent這個請求報頭域中獲取到這些信息。User-Agent請求報頭域允許客戶端將它的操作系統、瀏覽器和其它屬性告訴服務器。不過,這個報頭域不是必需的,如果我們自己編寫一個瀏覽器,不使用User-Agent請求報頭域,那麼服務器端就無法得知我們的信息了。 請求報頭舉例: GET /form.html HTTP/1.1 (CRLF) Accept:image/gif,image/x-xbitmap,image/jpeg,application/x-shockwave-flash,application/vnd.ms-excel,application/vnd.ms-powerpoint,application/msword,*/* (CRLF) Accept-Language:zh-cn (CRLF) Accept-Encoding:gzip,deflate (CRLF) If-Modified-Since:Wed,05 Jan 2007 11:21:25 GMT (CRLF) If-None-Match:W/"80b1a4c018f3c41:8317" (CRLF) User-Agent:Mozilla/4.0(compatible;MSIE6.0;Windows NT 5.0) (CRLF) Host:www.guet.edu.cn (CRLF) Connection:Keep-Alive (CRLF) (CRLF) 3、響應報頭 響應報頭允許服務器傳遞不能放在狀態行中的附加響應信息,以及關於服務器的信息和對Request-URI所標識的資源進行下一步訪問的信息。 常用的響應報頭 Location Location響應報頭域用於重定向接受者到一個新的位置。Location響應報頭域常用在更換域名的時候。 Server Server響應報頭域包含了服務器用來處理請求的軟件信息。與User-Agent請求報頭域是相對應的。下面是Server響應報頭域的一個例子: Server:Apache-Coyote/1.1WWW-Authenticate WWW-Authenticate響應報頭域必須被包含在401(未授權的)響應消息中,客戶端收到401響應消息時候,併發送Authorization報頭域請求服務器對其進行驗證時,服務端響應報頭就包含該報頭域。 eg:WWW-Authenticate:Basic realm="Basic Auth Test!"  //可以看出服務器對請求資源採用的是基本驗證機制。 4、實體報頭 請求和響應消息都可以傳送一個實體。一個實體由實體報頭域和實體正文組成,但並不是說實體報頭域和實體正文要在一起發送,可以只發送實體報頭域。實體報頭定義了關於實體正文(eg:有無實體正文)和請求所標識的資源的元信息。 常用的實體報頭 Content-Encoding Content-Encoding實體報頭域被用作媒體類型的修飾符,它的值指示了已經被應用到實體正文的附加內容的編碼,因而要獲得Content-Type報頭域中所引用的媒體類型,必須採用相應的解碼機制。Content-Encoding這樣用於記錄文檔的壓縮方法,eg: Content-Encoding:gzip Content-Language Content-Language實體報頭域描述了資源所用的自然語言。沒有設置該域則認爲實體內容將提供給所有的語言閱讀者。eg:Content-Language:da Content-Length Content-Length實體報頭域用於指明實體正文的長度,以字節方式存儲的十進制數字來表示。 Content-Type Content-Type實體報頭域用語指明發送給接收者的實體正文的媒體類型。eg: Content-Type:text/html;charset=ISO-8859-1 Content-Type:text/html;charset=GB2312 Last-Modified Last-Modified實體報頭域用於指示資源的最後修改日期和時間。 Expires Expires實體報頭域給出響應過期的日期和時間。爲了讓代理服務器或瀏覽器在一段時間以後更新緩存中(再次訪問曾訪問過的頁面時,直接從緩存中加載,縮短響應時間和降低服務器負載)的頁面,我們可以使用Expires實體報頭域指定頁面過期的時間。eg:Expires:Thu,15 Sep 2006 16:23:12 GMT HTTP1.1的客戶端和緩存必須將其他非法的日期格式(包括0)看作已經過期。eg:爲了讓瀏覽器不要緩存頁面,我們也可以利用 Expires實體報頭域,設置爲0,jsp中程序如下:response.setDateHeader("Expires","0");