WEB、DHCP、DNS、NFS、FTP等工作原理

Web

Web服务器一般指网站服务器，是指驻留于因特网上某种类型计算机的程序，可以向浏览器等Web客户端提供文档，也可以放置网站文件，让全世界浏览；可以放置数据文件，让全世界下载。目前最主流的三个Web服务器是Apache和Microsoft的Internet信息服务器（Internet Information Services，IIS）unix nginx。

HTTP服务介绍
访问格式：
HTTP://域名/资源
HTTP://IP地址：端口号
HTTP的协议端口号为80、8080；
HTTPS的协议端口号为443

工作原理
1、Web浏览器使用HTTP命令向一个特定的服务器发出Web页面请求。
2、若该服务器在特定端口（通常是TCP 80端口）处接收到Web页面请求后，就发送一个应答并在客户和服务器之间建立连接。
3、服务器Web查找客户端所需文档，若Web服务器查找到所请求的文档，就会将所请求的文档传送给Web浏览器。若该文档不存在，则服务器会发送一个相应的错误提示文档给客户端。
4、Web浏览器接收到文档后，就将它显示出来。
5、当客户端浏览完成后，就断开与服务器的连接。

常见响应状态码：
200 正常，请求成功
401 禁止访问，未授权（没有登录或者登陆失败）
403 禁止访问，通常代表已认证通过，但没有访问权限
404 未找到资源
500 服务器内部错误（服务器内部出现问题，服务器内部故障，或者访问过多没有显示就可能会出现500错误）

DHCP

DHCP(Dynamic Host configuration Protocol,动态主机配置协议 )是一个局域网的网络协议。

工作原理
1、DHCP Client以广播的方式发出DHCP Discover报文。
2、所有的DHCP Server都能够接收到DHCP Client发送的DHCP Discover报文，所有的DHCP Server都会给出响应，向DHCP Client发送一个DHCP Offer报文。
3、DHCP Offer报文中“Your(Client) IP Address”字段就是DHCP Server能够提供给DHCP Client使用的IP地址，且DHCP Server会将自己的IP地址放在“option”字段中以便DHCP Client区分不同的DHCP Server。DHCP Server在发出此报文后会存在一个已分配IP地址的纪录。
4、DHCP Client只能处理其中的一个DHCP Offer报文，一般的原则是DHCP Client处理最先收到的DHCP Offer报文。DHCP Client会发出一个广播的DHCP Request报文，在选项字段中会加入选中的DHCP Server的IP地址和需要的IP地址。
5、DHCP Server收到DHCP Request报文后，判断选项字段中的IP地址是否与自己的地址相同。如果不相同，DHCP Server不做任何处理只清除相应IP地址分配记录；如果相同，DHCP Server就会向DHCP Client响应一个DHCP ACK报文，并在选项字段中增加IP地址的使用租期信息。
6、DHCP Client接收到DHCP ACK报文后，检查DHCP Server分配的IP地址是否能够使用。如果可以使用，则DHCP Client成功获得IP地址并根据IP地址使用租期自动启动续延过程；如果DHCP Client发现分配的IP地址已经被使用，则DHCP Client向DHCPServer发出DHCP Decline（拒绝）报文，通知DHCP Server禁用这个IP地址，然后DHCP Client开始新的地址申请过程。
7、DHCP Client在成功获取IP地址后，随时可以通过发送DHCP Release报文释放自己的IP地址，DHCP Server收到DHCP Release报文后，会回收相应的IP地址并重新分配。
8、在使用租期超过50%时刻处，DHCP Client会以单播形式向DHCP Server发送DHCPRequest报文来续租IP地址。如果DHCP Client成功收到DHCP Server发送的DHCP ACK报文，则按相应时间延长IP地址租期；如果没有收到DHCP Server发送的DHCP ACK报文，则DHCP Client继续使用这个IP地址。
在使用租期超过87.5%时刻处，DHCP Client会以广播形式向DHCP Server发送DHCPRequest报文来续租IP地址。如果DHCP Client成功收到DHCP Server发送的DHCP ACK报文，则按相应时间延长IP地址租期；如果没有收到DHCP Server发送的DHCP ACK报文，则DHCP Client继续使用这个IP地址，直到IP地址使用租期到期时，DHCP Client才会向DHCP Server发送DHCP Release报文来释放这个IP地址，并开始新的IP地址申请过程。

DNS

DNS（domain name system）域名系统或者（domain named system）区域名称服务，分为正向与反向域名解析，适用C/S,端口路53/udp，53/tcp，属于应用层协议；
作用：人得记忆有限，如果没有dns得记下多少IP地址；从网络来说由于tcp/ip协议族是基于ip地址，所以需要一个翻译器即DNS；可以1对多也可以多对1，那么正向解析即域名解析为ip地址，反向解析即ip地址解析为域名。有人说DNS就是一个本大得电话本，说的挺贴切；

域名树状图

不同级别的作用：

根域：DNS域名中使用时，规定由尾部据点（.）来指定名称位于根域或更高级别得域层次结构，（.）

*域：TDL(TOP LEVEL DOMAIN)用来只是某个国家地区或组织使用得类型，例如(.com)

二级域：个人或组织在internet上使用得注册名称，例如163.com

子域：已经注册二级域名派生得域名，就是网站名，例如www.163.com

主机名：通常情况下，DNS域名得最左侧得标签表示网络上得特定计算机，如www，mail，zhidao

名称服务器：域内负责解析本域内的名称的主机

根服务器：13组服务器

1、在浏览器中输入www.baidu.com域名，操作系统会先检查自己本地的hosts文件是否有这个网址映射关系，如果有，就先调用这个ip地址映射，完成域名解析。
2、如果hosts里没有这个域名的映射，则会查找本地DNS解析器缓存，是否有这个网址映射关系，如果有，直接返回，完成域名解析。
3、如果hosts与本地DNS解析器缓存都没有相应的网址映射关系，首先会找TCP/IP参数中设置的首选DNS服务器，在此我们叫它本地DNS服务器，此服务器收到查询时，如果要查询的域名，包含在本地配置区域资源中，则返回解析记过给客户端，完成域名解析，此解析具有权威性。
4、如果要查询域名，不由本地DNS服务器区域解析，但该服务器已缓存了此网址映射关系，则调用这个IP地址映射，完成域名解析，此解析不具有权威性。
5、如果本地DNS服务器本地区域文件与缓存解析都失效，则根据本地DNS服务器的设置（是否设置转发器）进行查询，如果未用转发模式，本地DNS就把请求发至13台根DNS，根DNS服务器收到请求后会判断这个域名（.com）是谁来授权管理，并会返回一个负责该*域名服务器的一个IP。本地DNS服务器收到IP信息后，将会联系负责.com域的这台服务器。这台负责.com域的服务器收到请求后，如果自己无法解析，它就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器地址（baidu.com）给本地DNS服务器。当本地DNS服务器收到这个地址后，就会找baidu.com域服务器，重复上面的动作，进行查询，直至找到www.baidu.com主机。
6、如果用的是转发模式，此DNS服务器就会把请求转发至上一级DNS服务器，由上一级服务器进行解析，上一级服务器如果不能解析，或找根DNS或把请求转至上上级，以此循环。不管是本地DNS服务器用是转发，还是根提示，最后都是把结果返回给本地DNS服务器，由此DNS服务器再返回给客户机。

FTP

FTP:File Transfer Protocol,文件传输协议，应用层的文件共享服务;
端口号
TCP20 数据传输
TCP21命令传输
模式
主动模式：服务器使用20端口连接客服端
被动模式：

主动模式FTP：
主动模式下，FTP客户端从任意的非特殊的端口（N > 1023）连入到FTP服务器的命令端口–21
端口。然后客户端在N+1（N+1 >= 1024）端口监听，并且通过N+1（N+1 >= 1024）端口发送命令给FTP服务器。服务器会反过来连接用户本地指定的数据端口，比如20端口。
以服务器端防火墙为立足点，要支持主动模式FTP需要打开如下交互中使用到的端口：
FTP服务器命令（21）端口接受客户端任意端口（客户端初始连接）
FTP服务器命令（21）端口到客户端端口（>1023）（服务器响应客户端命令）
FTP服务器数据（20）端口到客户端端口（>1023）（服务器初始化数据连接到客户端数据端口）
FTP服务器数据（20）端口接受客户端端口（>1023）（客户端发送ACK包到服务器的数据端口）
如图：

被动模式FTP

为了解决服务器发起到客户的连接的问题，人们开发了一种不同的FTP连接方式。这就是所谓的被
动方式，或者叫做PASV，当客户端通知服务器它处于被动模式时才启用。在被动方式FTP中，命令连接和数据连接都由客户端，这样就可以解决从服务器到客户端的数据端口的入方向连接被防火墙过滤掉的问题。当开启一个FTP连接时，客户端打开两个任意的非特权本地端口（N >; 1024和N+1）。第一个端口连接服务器的21端口，但与主动方式的FTP不同，客户端不会提交PORT命令并允许服务器来回连它的数据端口，而是提交PASV命令。这样做的结果是服务器会开启一个任意的非特权端口（P >; 1024），并发送PORT P命令给客户端。然后客户端发起从本地端口N+1到服务器的端口P的连接用来传送数据。

对于服务器端的防火墙来说，必须允许下面的通讯才能支持被动方式的FTP:
FTP服务器命令（21）端口接受客户端任意端口（客户端初始连接）
FTP服务器命令（21）端口到客户端端口（>1023）（服务器响应客户端命令）
FTP服务器数据端口（>1023）接受客户端端口（>1023）（客户端初始化数据连接到服务器指定的任意端口）
FTP服务器数据端口（>1023）到客户端端口（>1023）（服务器发送ACK响应和数据到客户端的数据端口）

NFS

NFS（Network File System）即网络文件系统，它允许网络中的计算机之间通过TCP/IP网络共享资源。在NFS的应用中，本地NFS的客户端应用可以透明地读写位于远端NFS服务器上的文件，就像访问本地文件一样，也就是说客户端PC可以挂载NFS服务器所提供的目录并且挂载之后这个目录看起来如同本地的磁盘分区一样，可以使用cp、cd、mv、rm及df等与磁盘相关的命令。

1、首先用户访问网站程序，由程序在NFS客户端上发出NFS文件存取功能的询问请求，这时NFS客户端（即执行程序的服务器）RPC服务（portmap 或rpcbind服务）就会通过网络向NFS服务端的RPC服务（即portmap或rpcbind服务）的111端口发出NFS文件存取功能的询问请求。
2、NFS服务端的RPC服务（即portmap或rpcbind服务）找到对应的已注册的NFSdaemon端口后，通知NFS客户端的RPC服务（即portmap或rpcbind服务）。
3、此时NFS客户端就可获取到正确的端口，然后就直接与NFS daemon联机存取数据了。
4、NFS客户端把数据存取成功后，返回给前端程序，告诉用户存取结果，作为网站用户，我们就完成了一次存取操作。