这一篇整理了WebSocket、FTP、RESTful、SMTP、IMAP、POP等协议。
1.ARP/RARP/ICMP
ARP（Address Resolution Protocol），地址解析协议。
- 通过IP地址获取MAC地址。
RARP（Reverse Address Resolution Protocol），逆地址解析协议。
- 使用与ARP相同的报头结构
- 作用与ARP相反，用于将MAC地址转换为IP地址
- 后来被BOOTP、DHCP所取代
ICMP（Internet Control Message Protocol），互联网控制消息协议。
- IPV4中的ICMP被称作ICMPv4，IPV6中的ICMP则被称作ICMPv6
- 通常用于返回错误信息，比如TTL值过期，目的不可达
- ICMP的错误消息总是包括了源数据并返回给发送者
2.WebSocket
WebSocket是基于TCP的支持全双工通信的应用层协议（全双工：客户端和服务器均可主动发消息给对方）。
在2011年由IETF标准化为RFC_6455，后由RFC_7936补充规范。
WebSocket的应用场景很多：社交订阅、股票基金报价、体育实况更新、多媒体聊天、多玩家游戏等。
Socket是一套网络编程API，几乎所有的网络应用协议（HTTP/FTP/SMTP等）都是基于Socket实现的。
而WebSocket是Web端的一个应用层通信协议。
2.1 HTTP和WebSocket
HTTP请求的特点：通信只能由客户端发起，所以早期很多网站为了实现推送技术，使用的技术都是轮询。
轮询是指由浏览器每隔一段时间（如每秒）向服务器发出HTTP请求，然后服务器返回最新的数据给客户端。
为了能更好的节省服务器资源和带宽，并且能够更实时地进行通讯，HTML5规范中出现了WebSocket协议。
WebSocket和HTTP属于平级关系，都是应用层的协议。其实TCP本身就是支持全双工通信的，只是HTTP的“请求-应答”模式限制了TCP的能力。
WebSocket使用80（ws://）、443（wss://）端口，
可以绕过大多数防火墙的限制（http默认使用80端口，https默认使用443端口）。
与HTTP不同的是，WebSocket需要先建立连接（应用层连接）。
这就使得WebSocket成为一种有状态的协议，之后通信时可以省略部分状态信息。而HTTP请求可能需要在每个请求都额外携带状态信息（如身份认证等）。
2.2 建立连接
WebSocket需要借助HTTP协议来建立连接（也叫作握手，Handshake）。
由客户端（浏览器）主动发出握手请求：
GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==
Origin: <http://example.com>
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13
服务器响应：
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=
Sec-WebSocket-Protocol: chat
Connection：必须设置Upgrade，表示客户端希望连接升级。
Upgrade：必须设置websocket，表示希望升级到WebSocket协议。
Sec-WebSocket-Version：表示支持的WebSocket版本，RFC_6455要求使用的版本是13。
Sec-WebSocket-Key：客户端生成的随机字符串（比如例子中的dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==）。
服务器接收到客户端的Sec-WebSocket-Key后，会进行以下操作：
- Sec-WebSocket-Key拼接一个固定的GUID值（258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11）。
例：dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11。 - 将1的结果进行SHA-1摘要计算，结果：b37a4f2cc0624f1690f64606cf385945b2bec4ea。
- 将2的结果进行Hex to Base64编码，结果：s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=。
- 将3的结果作为Sec-WebSocket-Accept响应头的值，返回给客户端。
如此操作，可以尽量避免普通HTTP请求被误认为WebSocket协议。
2.3 使用
WebSocket体验和演示：https://www.websocket.org/echo.html
W3C标准化了一套WebSocket API，可以直接使用JS调用。
let ws = new WebSocket('wss://example.com')
3.WebService
WebService（Web服务）是一种跨编程语言和跨操作系统平台的远程调用技术标准。
WebService使用场景举例：
- 天气预报、手机归属地查询、航班信息查询、物流信息查询等。
- 比如天气预报，是气象局把自己的服务以WebService形式暴露出来，让第三方程序可以调用这些服务功能（http://www.webxml.com.cn/zh_cn/index.aspx）。
事实上，WebService完全可以用普通的Web API取代（比如HTTP + JSON），现在很多企业的开放平台都是直接采用Web API。
3.1 WebService - 核心概念
SOAP（Simple Object Access Protocol），简单对象访问协议。
很多时候，SOAP = HTTP + XML。WebService使用SOAP协议来封装传递数据。
SOAP其实就是正常的HTTP请求和有规范格式的XML，请求和响应都是XML文件。
WSDL（Web Services Description Language），Web服务描述语言。
一个XML文档，用以描述WebService接口的细节（比如参数、返回值等）。
一般在WebService的URL后面跟上?wsdl获取WSDL信息。
比如：http://ws.webxml.com.cn/WebServices/WeatherWS.asmx?wsdl
4.RESTful
REST（Representatioanl State Transfer），表现层状态转移。
REST是一种互联网软件架构设计风格，定义了一组用于创建Web服务的约束。
符合REST架构的Web服务，称为RESTful Web服务器。
RESTful后面的ful表示形容词，例如wonder -> wonderful 。
实践建议:
-
URL中使用名词（建议用复数形式），不使用动词。
推荐：/users、/users/6
不推荐：listUsers、/getUser?id=6、/user/list、/user/get?id=6 -
使用HTTP的方法表达动作：
-
一个资源连接到其他资源，使用子资源的形式
GET：/users/6/cars/88
POST：/users/8/cars -
API版本化
idbeny.com/v1/users
idbeny.com/v2/users/66 -
返回JSON格式的数据
-
发生错误时，不要返回200状态码
5.TTPDNS
HTTPDNS是基于HTTP协议向DNS服务器发送域名解析请求。
替代了基于DNS协议向运营商Local DNS发起解析请求的传统方式，可以避免Local DNS造成的域名劫持和跨网访问问题。
常用在移动互联网中（比如Android、iOS开发中）。
市面上已经有现成的解决方案，移动端集成相关的SDK即可使用HTTPDNS服务。
腾讯云：https://cloud.tencent.com/product/httpdns
阿里云：https://help.aliyun.com/product/30100.html
6.FTP
FTP（File Transport Protocol），文件传输协议。
RFC_959定义了此规范，是基于TCP的应用层协议。
在RFC_1738中有定义，FTP的URL格式为：ftp://[user[:password]@]host:[:port]/url-path。
6.1 连接模式
FTP有2种连接模式：主动（Active）和被动（Passive）。
不管是哪种方式，都需要客户端和服务器建立2个连接：
- 控制连接：用于传输状态信息（指令）
- 数据连接：用于传输文件和目录信息（数据）
6.1.1 主动模式
主动模式是服务器主动，客户端被动。
- 客户端打开一个随机的命令端口
端口号大于1024，假设为N。同时连接至服务器的命令端口21（固定） - 客户端开始监听N+1数据端口
同时向服务器发送一个Port命令给服务器的命令端口21
此命令告诉服务器，客户端正在监听的数据端口是N+1，并且已准备好从此端口接收数据 - 服务器打开20号数据端口（固定），并且创建和客户端数据端口（N+1）的连接
6.1.2 被动模式
被动模式是客户端主动，服务器被动。
- 客户端通过两个随机的端口与服务器建立连接：命令端口N、数据端口N+1。
客户端的命令端口N用于连接服务器的命令端口21（固定）
客户端通过命令端口N发送PASV命令给服务器的命令端口21
服务器打开一个随机的数据端口P，并告知客户端该端口号是P
客户端数据端口N+1发起与服务器数据端口P的连接
7.邮件相关的协议
-
发邮件使用的协议：
- SMTP（Simple Mail Transfer Protocol），简单邮件传输协议。
基于TCP，标准参考RFC_5321
服务器默认使用25端口，SSL/TLS使用465端口
- SMTP（Simple Mail Transfer Protocol），简单邮件传输协议。
-
收邮件使用的协议：
7.1 收发邮件的过程
不同邮箱服务是不同直接通信的，例如腾讯邮箱（@qq.com）要想发邮件给网易邮箱（@163.com），
客户端通过SMTP协议发送至腾讯邮箱服务，腾讯邮箱服务器通过SMTP协议转发给网易邮箱服务器，
网易邮箱用户通过POP/IMAP协议拉取网易邮箱服务器上的邮件。
7.2 POP的特点
- 客户端连接服务器时，将会从服务器下载所有邮件。
可以设置下载完后，立即或一段时间后删除服务器邮件。 - 客户端的操作（比如删除邮件、移动到文件夹）不会跟服务器同步。
- 每个客户端都是独立的，都可以获得其自己的电子邮件副本。
7.3 IMAP的特点
- 客户端连接服务器时，获取的是服务器上邮件的基本信息，并不会下载邮件。
等打开邮件时，才开始下载邮件。 - 客户端的操作（比如删除邮件、移动到文件夹）会跟服务器同步。
- 所有客户端始终会看到相同的邮件和相同的文件夹。
欢迎大家的意见和交流
email: li_mingxie@163.com
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