在協議分層的TCP/IP（或四層）通訊協議採用了5層的層級結構，5層分別包括：應用層、傳輸層、網路層、資料鏈路層、物理層。5層一些簡單功能和著名協議可參考這篇部落格：https://blog.csdn.net/sophia__yu/article/details/82717115
一.應用層
程式設計師寫的一些網路程式都在應用層。應用層負責應用程式間的資料溝通。
網路通訊協議：網路資料傳輸中資料格式的約定
自定製協議：程式設計師自己設定的資料傳輸格式（下面網路加法器的定義的結構體）
知名協議：http協議
如果要實現一個網路加法器，客戶端需要把計算的兩個加數發過去，服務端再將進行計算，然後將計算結果返回給客戶端。
對於網路加法器有兩種方案：
方案一：（網路通訊協議）
客戶端傳送⼀一個形如"1+1"的字串;
這個字串中有兩個運算元, 都是整形;
兩個數字之間會有⼀一個字元是運算子, 運算子只能是 + ; 數字和運算子之間沒有空格;
方案二（自定製協議）
定義結構體來表⽰示我們需要互動的資訊;
傳送資料時將這個結構體按照一個規則轉換成字串, 接收到資料的時候再按照相同的規則把字元 串轉化回結構體; 或者也可以不是字串，只要客戶端和服務端約定好接收和傳送資料的型別即可；
這個過程叫做 “序列化” 和 “反序列化”
序列化：將結構化資料/物件轉換成記憶體中的二進位制字串；
反序列化：將記憶體中的二進位制字串轉換成結構化資料/物件。

//客戶端簡單計算器程式碼
//客戶端傳輸一個格式化的資料（兩個數字和運算子）到伺服器，
//傳輸的格式化資料用結構體表示

#include<stdio.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<netinet/in.h>

typedef struct cal_req
{
        int x;
        int y;
        unsigned char sym; //操作符
}cal_req;

int main(int argc,char* argv[])
{
        if(argc!=3)
        {
                printf("Usage ./ ip port\n");
        }
        //1.建立套接字
int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
        if(sockfd<0)
        {
                perror("socket error");
                return -1;
        }
        //2.繫結地址資訊，但不推薦手動繫結資訊
        //3.向服務端發起連線請求
        struct sockaddr_in ser_addr;
        ser_addr.sin_family=AF_INET;
        ser_addr.sin_port=(htons)(atoi(argv[2]));
        ser_addr.sin_addr.s_addr=(inet_addr)(argv[1]);//因為argv[]是char*，用atoi使字串轉成整型
        int len=sizeof(struct sockaddr_in);
        int ret=connect(sockfd,(struct sockaddr*)&ser_addr,len);
        if(ret<0)
        {
                perror("connect error");
                close(sockfd);
                return -1;
        }
//連線成功，socket描述符裡有服務端和客戶端IP地址和port
        //傳送加法的資料和運算子
        cal_req req;
        req.x=1;
        req.y=2;
        req.sym='+';
        len=sizeof(cal_req);
        ret=send(sockfd,(void*)&req,len,0);
        if(ret<0)
        {
                perror("send error");
                close(sockfd);
                return -1;
        }
        //接收運算結果
        int sum=0;
        recv(sockfd,(void*)&sum,sizeof(int),0);
        printf("sum:%d\n",sum);
        close(sockfd);
        return 0;
}
 

//網路版計算器，需要傳輸兩個資料和一個運算子
//自定製協議：
//前四個位元組是第一個資料
//中間四個位元組是第二個資料
//最後一個位元組是運算子
//為了對資料協議更加容易組織和解析，所以用結構化資料
//1.建立套接字
//2.繫結地址資訊
//3.開始監聽
//4.接受客戶端連線
//5.接受客戶端傳送來的資料
//6.將接受的資料進行解析
//7.返回結果
//8.關閉描述符 
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>
#include<netinet/in.h>

#include<arpa/inet.h>
#include<sys/socket.h>

//listen 從close狀態轉換為監聽狀態  
typedef struct cla_req
{
        int x;
        int y;
        unsigned char sym;
}cla_req;
int main(int argc,char* argv[])
{
        if(argc!=3)
        {
                printf("Usage:./ ip  port\n");
                return -1;
        }
        //建立套接字
        int sockfd;
        sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
        if(sockfd<0)
        {
                perror("socket error");
                return -1;
        }
        //2.繫結地址資訊
        struct sockaddr_in lis_addr;
        lis_addr.sin_family=AF_INET;
        lis_addr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
lis_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
        int len=sizeof(struct sockaddr_in);
        int ret=bind(sockfd,(struct sockaddr*)&lis_addr,len);
        if(ret<0)
        {
                perror("bind error");
                close(sockfd);
                return -1;
        }
        //3.監聽，連線成功佇列最多有個結點
        if(listen(sockfd,5)<0)
        {
                perror("listen error");
                close(sockfd);
                return -1;
        }
        while(1)
        {
                //4.獲取新連線的客戶端
                struct sockaddr_in cli_addr;
                len=sizeof(struct sockaddr_in);
                int newsockfd;
 newsockfd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)&cli_addr,&len);
                if(newsockfd<0)
                {
                        perror("accpet error");
                        close(newsockfd);
                        continue;
                }
                //5.接受客戶端的資料
                cla_req req;
                len=sizeof(req);
                ret=recv(newsockfd,(void*)&req,len,0);
                if(ret<0)
                {
                        perror("recv  error");
                        close(newsockfd);
                        continue;
                }
                else if(ret==0)
                {
                        perror("peer shutdown");
                        close(newsockfd);
                        continue;
 }

                int sum=0;
                if(req.sym=='+')
                {
                        sum=req.x+req.y;
                }
                //6.將計算結果返回給客戶端
                ret=send(newsockfd,(void*)&sum,sizeof(int),0);
                if(ret<0)
                {
                        perror("send error");
                        close(newsockfd);
                        return -1;
                }
                close(newsockfd);
        }
        close(sockfd);
        return 0;
}
 

只要保證, 一端傳送時構造的資料, 在另一端能夠正確的進行解析, 就可以。 這種約定, 就是 應用層協議。
http協議
http協議（超文字傳輸協議）是應用層知名協議。
URL是平常所說的網址。

埠號如果沒有指定則預設是80，（為什麼說埠號0-65535之間一個數字，但0-1024不推薦使用，是因為0-1024被一些知名協議所佔用，如80被知名協議http佔用）；
/是相對根目錄;
查詢字串在標準程式碼稱QUERY_STRING
ch1：直接跳轉某個網頁的那個標籤;
URL編碼：
為什麼存在URL編碼：
因為在URL中特殊字元在很多地方有特殊含義，因此為了防止提交的資料也包含特殊字元造成歧義，因此對提交的資料進行URL編碼操作.
URL編碼是什麼？
url編碼（查詢字串）：將特殊字元高四位轉換成16進位制數字，低四位轉換成16進位制數字，為了告訴對方這是已經編碼過的字元，因此在轉義後的兩個16進位制字元前加上%；
URL編碼過程：
比如：特殊字元’+’:

Http協議格式（Http資料結構）
http是一個明文字串傳輸。
http請求：
http請求協議格式分為四個部分：首行、協議頭、空行、正文。
首行：[請求方法]+[URL]+[協議版本]
比如：GET https:: //www.baidu.com/ HTTP/1.1。
請求方法包括：GET和POST。
GET和POST區別和聯絡：
聯絡：GET和POST都是為了獲取資源或者提交資源。
區別：
GET ：更多是為了獲取資源，但也可以提交資源，但是提交資源的URL長度有限（限制早期是IK，現在nginx伺服器預設的限制是Ik或者8K，這是根據伺服器的硬體配置有關，一般為記憶體一頁的大小，目前大部分為4K，即4096位元組。）
POST：更多用於提交表單資料，也可以獲取資源，提交的資料是在正文中，正文的長度沒有限制。
總結：GET將資料傳送到URL,POST將資料傳送在正文中，兩者區別是有無正文。
協議頭：
請求的屬性，冒號分割的鍵值對；每組屬性之間用\r\n分割；遇到空行則表示Header部分結束。下文會有具體的協議頭。
空行：
空行其實是協議頭和正文之間一行，標識協議頭結束，正文開始。
**正文：**空行後面的內容都是正文，正文允許為空字串，如果正文存在，則在協議頭中會有一個Content-Length屬性來標識正文的長度。
整體如下：首行 \r\n協議頭1\r\n協議頭2\r\n\r\n正文
http響應：
http響應協議格式包括四部分：首行、協議頭、空行、正文。
首行：[版本號]+[狀態碼]+[狀態碼解釋];
比如：HTTP/1.1 302 Moved Temporarily
協議頭：
請求的屬性，冒號分割的鍵值對；每組屬性之間用\r\n分割；遇到空行則表示Header部分結束。下文會有具體的協議頭。
空行：
空行其實是協議頭和正文之間一行，標識協議頭結束，正文開始。
正文：
空行後面的內容都是正文，正文允許為空字串，如果正文存在，則在協議頭中會有一個Content-Length屬性來標識正文的長度；如果伺服器返回一個html頁面，那麼html頁面內容就是在正文中。
HTTP狀態碼：

最常見的狀態碼：200（OK）,404（NOT FOUND）,403（Forbidden）,302(Redirect,重定向),504（Bad Gateway）
實現一個十分簡單的HTTP伺服器，只在網頁上輸出"hello world",只要我們按照HTTP協議格式的要求構造資料，就很容易能做到：

//十分簡單的http服務端程式，它可以接收瀏覽器的請求，但是，不管什麼請求，都只回復同一個資源
//<hl>hello world</hl>
//http是應用層協議，在傳輸層使用的是tcp協議，所以我們要寫的是http服務端程式實際上是tcp服務端程式
//假設我們現在http服務端程式監聽的是10000埠，也就意味著瀏覽器請求的是時候url中伺服器地址也需要手動指定為
//10000，否則瀏覽器預設使用80埠



#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<errno.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<string.h>
//整體的http響應：
//首行  HTTP/1.1 200 OK   
// 頭資訊
// Content-Length: 
// Content-Type:text/html; charset=UTF-8
int main()
{
        int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
        if(sockfd<0)
        {
                perror("sockfd error");
                return -1;
        }
        struct sockaddr_in lis_addr;
        lis_addr.sin_family=AF_INET;
        lis_addr.sin_port=htons(9001);
        lis_addr.sin_addr.s_addr=(inet_addr)("192.168.61.128");
        int len=sizeof(struct sockaddr_in);
        int ret=bind(sockfd,(struct sockaddr*)&lis_addr,len);
        if(ret<0)
        {
                perror("bind error");
                return -1;
        }
        if(listen(sockfd,5)<0)
        {
         perror("listen error");
                return -1;
        }
        while(1)
        {
                struct sockaddr_in cli_addr;
                len=sizeof(struct sockaddr_in);
                int newsockfd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)&cli_addr,&len);
                if(newsockfd<0)
                {
                        perror("accept error");
                        continue;
                }
                char buff[1024]={0};
                //接收資料
                ret=recv(newsockfd,buff,1023,0);
                if(ret>0)
                {
                        printf("req:[%s]\n",buff);
                }
                else
                {
                        perror("recv error");
                        close(newsockfd);
                        continue;
                }
                memset(buff,0x00,1024);
                char* str="<h1>hello world</h1>";
                //sprintf(buff,"%s\r\n%s%d\r\n%s\r\n%s\r\n\r\n%s","HTTP/1.1 302 FOUND","Content-Length: ",strlen(str),"Content-Type: text/html; charset=UTF-8","Location: http://www.baidu.com/",str);
                //sprintf(buff,"%s\r\n%s%d\r\n%s\r\n\r\n%s","HTTP/1.1 404 NOT FOUND","Content-Length: ",strlen(str),"Content-Type: text/html; charset=UTF-8",str);
               sprintf(buff,"%s\r\n%s%d\r\n%s\r\n\r\n%s","HTTP/1.1 200 OK","Content-Length: ",strlen(str),"Content-Type: text/html; charset=UTF-8",str);
                printf("%s\n",buff);
                //sprintf(buff,"HTTP/1.0 200 OK\r\nContent-Length: %lu\r\n\r\n%s",strlen(str),str);
                send(newsockfd,buff,strlen(buff),0);
           close(newsockfd);
        }
        close(sockfd);
        return 0;
}

注：一般在執行時，需要關閉防火牆：service iptables stop（臨時關閉防護牆）
如果狀態碼是200，結果如下：


如果狀態碼是302，即重定向為百度，需要和Location一起使用：

如果是404（NOT FOUND），結果如下：

HTTP常見協議頭：
User-Agent ：作業系統資訊，根據不同的作業系統，返回不同的頁面
Cookie :使用者認證登入資訊
Referer :從 哪一個頁面跳轉
Content-Type：資料型別(text/html等)
Content-Length :當前正文長度（字元）
Location:搭配3xx狀態碼使用，告訴客戶端接下來去哪兒訪問。
http和https區別：
HTTP協議傳輸的資料都是未加密的，也就是明文的，因此使用HTTP協議傳輸隱私資訊非常不安全，為了保證這些隱私資料能加密傳輸，於是網景公司設計了SSL（Secure Sockets Layer）協議用於對HTTP協議傳輸的資料進行加密，從而就誕生了HTTPS。簡單來說，HTTPS協議是由SSL+HTTP協議構建的可進行加密傳輸、身份認證的網路協議，要比http協議安全。
區別：
　1、https協議需要到ca申請證書，一般免費證書較少，因而需要一定費用。
　2、http是超文字傳輸協議，資訊是明文傳輸，https則是具有安全性的ssl加密傳輸協議。
　3、http和https使用的是完全不同的連線方式，用的埠也不一樣，前者是80，後者是443。
　4、http的連線很簡單，是無狀態的；HTTPS協議是由SSL+HTTP協議構建的可進行加密傳輸、身份認證的網路協議，比http協議安全。
　客戶端在使用HTTPS方式與Web伺服器通訊時有以下幾個步驟，如圖所示。
（1）客戶使用https的URL訪問Web伺服器，要求與Web伺服器建立SSL連線。
（2）Web伺服器收到客戶端請求後，會將網站的證書資訊（證書中包含公鑰）傳送一份給客戶端。
（3）客戶端的瀏覽器與Web伺服器開始協商SSL連線的安全等級，也就是資訊加密的等級。
（4）客戶端的瀏覽器根據雙方同意的安全等級，建立會話金鑰，然後利用網站的公鑰將會話金鑰加密，並傳送給網站。
（5）Web伺服器利用自己的私鑰解密出會話金鑰。
（6）Web伺服器利用會話金鑰加密與客戶端之間的通訊。