应用层
作用——定义了各种应用协议，规范了数据格式（令主机更方便的识别数据以及操作）
常用应用层协议——HTTP协议、HTTPS协议【最具代表性】、FTP协议、DNS协议、TFTP、SMTP等等
HTTP协议
HTTP（Hyper Text Transfer Protocol）超文本传输协议
HTTP协议基于TCP协议——可靠的协议
默认是80端口
功能：用来规定客户端和服务端的数据传输格式
特点：基于请求与响应模式的、无状态、无连接的应用层协议
| Client | 请求→ | Server |
|---|---|---|
| ←响应 |
HTTP请求方法
GET：请求读取由URL所标识的信息
POST：给服务器发送数据
HEAD：请求读取由URL所有标识的信息的首部
PUT：在指明的URL下存储一个文档–restful–替换资源
DELETE：删除指明的URL所标识的资源
CONNECT：用于代理服务器
OPTION：请求一些选项的信息
TRACE：用来进行环回测试的请求报文
HTTP协议请求头
User-Agent：产生请求的客户端类型–Windows，浏览器版本（内核）等信息，防止被反爬虫
Accept：客户端可识别的内容类型列表
Host：请求的主机名，允许多个域名同处一个IP地址，即虚拟主机
Accept-Encoding：客户端使用的编码环境和编码方式
Accept-Language：客户端语言环境
Accept-Charset：client接收的字符集
Authorization：授权信息，一般用于存放授权之后的信息
Authentication：客户端提供给服务器，进行权限认证的信息
Connection：表示是否需要持久连接
Content-Length：表示请求数据正文的长度
Cookie：这个与服务器端做交互的，存储保持会话的重要信息–login（用户名+密码）
Referer：表示该次请求的来源，一般用于做防盗链
content-type：传给服务器的内容的格式。请求体的内容类型，如application/x-www-from-urlencoded
Content-length：请求体的数据长度
Cache-control：缓存机制：Cache-control：no chach
Pragma：防止页面被缓存，和Cache-control：no chach一样
HTTP协议响应头
Server：http服务器的软件信息
Data：响应报文的时间
Expires：指定缓存过期时间
Set-Cookies：设置cookies，服务器返回的文本
Last-modify：资源最后修改时间
Content-length：内容长度
Connection：一般都是keep-alive，保持TCP连接不关闭，但是不会长久保持连接，服务器可设置
Location：指明重定向的设置，新的URL地址
HTTP请求报文
【四个部分】：
请求行
请求头部
空一行——格式要求，表示请求头部的部分已结束
请求体——请求正文（get请求一般没有请求体，post有）
【第一行】
请求行：请求方法+URL（统一资源定位符）+HTTP的版本信息（版本：1.0较老，1.1最为常用，2.0推广阶段）
【之后】
请求头部–需求确认
HTTP相应报文
响应行 + 响应头部 + 空一行 + 响应正文（响应体）（访问网页源代码）
……
【第一行】
响应行：HTTP版本信息 + HTTP状态码 + 前面状态码的原因描述解释
HTTP状态码：
1xx——接收的请求正在被处理
2xx——请求正常处理完毕（200）
3xx——重定向（302，缓存：304）
4xx——客户端的问题导致的错误（网址错误：404）
5xx——服务器的问题导致的错误（503）
HTTP无连接应用协议
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。
初衷：避免资源浪费，保证处理效率
问题：网页也越来越复杂。例如每访问图片皆要重新建立连接，则效率低下
为解决此问题，加上头部信息——（放在connection头部字段中）keep-alive
Keep-alive设置：
1、开启：Connection:keep-alive，会发起Keep-Alive的连接请求，开启后连接请求为长连接。HTTP1.1版本中默认开启。开启后不需要重新建立连接。
2、关闭：在http头中设置Connection:close，即可关闭。
3、设置连接时间：
在http header中设置Keep-Alive:timeout=5,max=1000
（1）timeout是超时时间，单位秒，超过这个时间后就断开连接，释放连接。
（2）max是最多的连接次数，若超过这个次数就强制断开连接。
HTTP无状态应用协议
对事物处理没有记忆能力，服务器不知道客户端是什么状态；给服务器发送HTTP请求之后，服务器回应之后，不会有任何记录，不保留任何信息；
每个请求都是独立的。
如服务器处理后续请求，需要前面请求的信息——则需要客户端进行重传。
优点：释放服务器压力。
缺点：重传即重复传输内容，增大了数据传输量，造成资源浪费。
问题：客户端与服务器之间的动态交互增多。例如购物车功能，查看商品信息、登录→后续操作（例如充值）等。
为解决此问题，两个功能应用而生：cookies，session。
Cookies：将前面请求信息保存成一个临时文件——cookies值（存放在浏览器中）。
——例：购物车：将不同商品信息写入cookies；
登录login→充值：登录账号信息写入cookies值。
关闭浏览器时会删除，也可进入浏览器中手动删除cookies历史信息。——cookies为临时文件
Session：永久版的cookies值。
当客户端访问服务器时，服务器根据具体需求，设置session ID（可理解为会话编号）：保存到服务器上，再传递给客户端（一般：浏览器），客户端保存在内存里。
在后续连接中，浏览器都会额外加上session ID，服务器会根据session ID来获取客户端数据信息。
如客户端意外关闭浏览器，session数据不会被立即释放。
为避免资源占有，设置session超时时间（默认30分钟），超时后清除session ID。
在通过Wireshark抓包工具抓包获得的报文中，能清楚看到所有交互过程（头部信息、响应信息、响应页面内容……）
所以
HTTP协议问题：
发送数据都是明文；
容易被第三者窃听、截取数据包，伪装客户端进行交互。
双方无确定机制确定客户端或服务器身份。
对数据包进行篡改，服务器亦无法确认
缺点：存在安全隐患。
因此出现了HTTPS协议。
HTTPS协议
HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure）——超文本传输安全协议，是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版，它加密数据（密文–加密之后的数据报文）并确保其机密性，可保护用户在与网站交互时免于窃取个人信息和计费数据。（对服务器和客户端之间进行身份认证）
防止信息被篡改，保证信息完整性。
HTTP+加密+身份认证+完整性保护=HTTPS
加密+身份认证+完整性保护=SSL协议
SSL协议版本：SSLv3，TLS1.0，TLS1.2
默认端口443。
SSL协议
1、客户端请求建立SSL连接，并将自己支持的一套加密规则发送给服务器。
2、网站从中选出一组加密算法与HASH算法，并将自己的身份信息以整数的形式发回给浏览器。证书里面包含了网站地址，加密公钥，以及证书的颁发机构等
【公钥：可公布，用来加密；私钥：私有，用来解密】
3、获得网站证书之后浏览器要做以下工作：
（1）验证证书的合法性，如证书受信任，浏览器会生成一串随机数密码，并用证书中提供的公钥加密。
（2）把密码发送给网站。
（3）告诉网站后续报文要加密了。握手结束。
4、网站接收浏览器发来的数据之后要做以下的操作：
（1）使用自己的私钥将信息解密去除密码
（2）告诉客户端后续报文要加密了。握手结束。
以上为基于https://www.bilibili.com/video/BV1ZM4y1376o?p=1做的学习笔记