TCP/IP 与 Web 协议
標準约 35 分钟5 个术语过去问 12 题
本单元目标
- 能分清 TCP/IP 的 4 个层次中,代表性协议各属于哪一层、各负责什么。
- 能区分 端口号(ポート番号)和 IP 地址各自用来识别什么。
- 能从加密和服务器认证两方面,说明 HTTPS 在 HTTP 基础上增加了什么。
术语总表(5 个)
术语
TCP/IP 是互联网上作为标准使用的通信协议体系,它把职责不同的多个协议按 层次(階層)划分并组合起来。
通信协议(通信プロトコル)是规定网络上交换数据时所用步骤和格式的约定。TCP/IP 一般用应用层、传输层、网际层、网络接口层这 4 个层次来表示。名称来源中的 TCP 负责把数据无遗漏、无重复地可靠送达,IP 则负责根据 IP 地址把数据送到目标设备。
类比就像快递公司里,受理、分拣、运输分别由不同部门负责,每个部门只和相邻部门交接包裹。即使改变其中某一个部门的做法,其他部门照样能运转。
记法这个名称是用斜线把位于核心的两个协议 TCP 和 IP 连在一起。作为整个体系的名称使用时,也包括除此之外的许多协议。
考点
- 常考通信协议(通信プロトコル)是为通信而定的一组约定;只要遵循同样的约定,即使产品或操作系统(OS)不同的设备之间也能交换数据。
- 常考TCP/IP 这个名称既指 4 层的整个体系,也在狭义上只指核心的 TCP 和 IP。狭义的 TCP/IP 是各种用途的协议共同依赖的下层通信功能。
该术语的过去问 2 题 TCP/IP →
UDP 是传输层上 不与对方建立连接 就直接发送数据的无连接型协议。
由于不确认数据是否送达,也不重发丢失的数据,所以步骤少、延迟小。如果需要处理数据缺失或顺序颠倒,就由应用程序一侧来负责。它适合语音通话、视频传送这类重视“少量缺失也无妨、但不能让人等”的通信。
类比就像不等听众回应、一直播放下去的场馆广播。即使有人没听到,也不会专门为那个人再播一遍。
记法正式名称是 User Datagram Protocol。数据报(datagram)指一个个独立发出的小包,“发出去就结束”的性质体现在名称里。
考点
- 易混UDP 与 TCP 同属传输层协议,两者都用端口号(ポート番号)来区分目标应用程序。
端口号(ポート番号)是用来分辨通信发给一台计算机中运行的多个通信应用程序里哪一个的编号。
IP 地址用来确定网络上的设备,而端口号用来确定该设备中的目标应用程序。端口号由 TCP 和 UDP 处理,取值范围为 0~65535。常用服务预先分配了编号(知名端口),例如 HTTP 用 80 号,HTTPS 用 443 号。
类比就像把寄到公司地址的邮件,按收件人写的部门名分到各部门的信架上。地址相当于 IP 地址,部门名相当于端口号。
记法port 在英语里是“港口”的意思。船(数据)即使到了同一座岛(设备),进哪个港口决定了它去往哪座城镇(应用程序)。
考点
- 常考端口号(ポート番号)是识别设备中运行的通信应用程序的值,与识别网络上设备的 IP 地址(IPアドレス)分工不同。
- 常考即使一台服务器(サーバ)提供多种服务(サービス),使用方也能通过指定端口号来选择想用的服务。
该术语的过去问 2 题 ポート番号 →
HTTP 是在 Web 浏览器与 Web 服务器之间交换网页数据的应用层协议。
浏览器把想看的页面作为 请求(リクエスト)发出,服务器把相应内容作为 响应(レスポンス)返回,通信就靠这样的往返进行。在 HTTP/1.1 和 HTTP/2 中,可靠传送数据的部分交给传输层的 TCP,通常的端口号是 80 号。
类比就像在餐厅点菜后,那道菜被端上来的过程。一次点菜,就对应一次上菜。
记法HyperText Transfer Protocol 中的 Transfer 是“传送”。拆开名称来看,就是传送用链接相连的文档(超文本)的规程,作用一目了然。
考点
- 常考HTTP 属于应用层(アプリケーション層)协议,规定浏览网页时浏览器与服务器(サーバ)之间的交互。
- 易混HTML 是描述网页内容和外观的语言,HTTP 是传送这些数据的通信规程,两者名称相似,作用却不同。
该术语的过去问 1 题 HTTP →
HTTPS 是用 SSL/TLS 对 HTTP 通信进行加密,同时能确认通信对方的服务器是否真实的协议。
SSL/TLS 是负责通信内容加密,以及利用电子证书进行服务器认证的机制。在处理口令(密码)、信用卡号等不能让他人知道的信息的页面上被广泛使用。URL 以“https://”开头,通常的端口号是 443 号。
类比就像把原来写在明信片上的内容,改为装进封好的信封里往来。运送途中的人看不到内容,而且商店(服务器)寄来的信封上盖有公认的证明印章,顾客(浏览器)可以确认对方是不是真正的商店。
记法末尾的 S 是 Secure(安全)的首字母。名称只是在 HTTP 后加了 1 个字母,URL 的开头也就是这 5 个字母。
考点
- 常考使用 HTTPS 的目的,是通过 SSL/TLS 认证服务器(サーバ)并对交换的内容进行加密(暗号化),从而确保 Web 通信的安全。
- 常考把 HTTP 换成 HTTPS 后,通信内容不易被第三方读取,机密性(機密性)得以保持。
- 常考HTTPS 的加密既作用于浏览器发出的内容,也作用于服务器返回的内容。
该术语的过去问 2 题 HTTPS →
要点
- 通信协议是交换数据所用的约定,TCP/IP 是把它整理成 4 个层次的互联网标准体系。
- UDP 既不建立连接也不确认送达就直接发送,用于希望减小延迟的通信。
- 目的地先由 IP 地址确定到设备,再由 端口号 确定到设备中的应用程序。
- HTTP 是靠请求与响应的往返来传送网页的应用层协议。
- HTTPS 借助 SSL/TLS,为 HTTP 加上了双向加密和服务器认证。
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