嵌入式网络通信协议TCPIP和HTTPHTTPS详解
在嵌入式开发的世界中，网络通信是无所不在的。无论是家用智能设备还是工业自动化系统，都需要通过网络与外部世界进行数据交换。这就要求我们对嵌入式系统中的网络通信协议有深刻的理解。今天，我们将重点探讨TCP/IP和HTTP/HTTPS这两个广泛应用于嵌入式系统中的协议。
1.0 TCP/IP概述
TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）是一个由多个相关的标准组成的大型通信套件，它定义了如何在不同的计算机之间传输数据包。TCP提供一种可靠、面向连接的方式来发送数据，而IP则负责为每一块数据附加地址信息，以便正确地将它们送达目标。
1.1 TCP特性
面向连接：在使用TCP之前，客户端和服务器必须先建立一个连接。
可靠：确保数据不会丢失，也不会重复接收到相同的数据。
有序：接收到的字节按顺序排列，与发送时相同。
1.2 IP特性
无连接：任何时候都可以开始发送数据，不需要预先建立链接。
不可靠：没有保证包会被成功送达或保持顺序。
分段合并：大片段可能被拆分成多个小片段再传递，目的地重新组装。
2.0 HTTP概述
HTTP（超文本传输协议）是一种用于Web浏览器请求资源从服务器获取网页内容的一种简单请求-response消息格式。它通常运行于TCP上，并且依赖于IP以实现不同设备之间的通讯。在嵌入式环境中，特别是在物联网(IoT)领域，HTTP作为API的一部分，被广泛用于设备间交互。
2.1 HTTP方法类型
HTTP支持多种请求方法，如GET、POST、PUT、DELETE等，每种方法对应不同的操作需求：
GET: 请求读取资源，但不修改其状态。
POST: 向指定资源提交信息，以处理后的响应返回给用户-agent。
3.0 HTTPS概述
为了解决因信任问题导致的问题，比如窃听者攻击和伪造者攻击，引出了HTTPS，它是在HTTP基础上添加了一层安全层次，即SSL/TLS（安全套接字层/传输层安全）。SSL/TLS提供了加密机制，使得客户端与服务器之间交换的所有内容都是加密保护好的，从而防止第三方访问或篡改敏感信息，如信用卡号码、私人信息等。在现代互联网中，无论是网站还是移动应用，都倾向于采用HTTPS进行保护级别更高的人机交流。
3.1 SSL/TLS工作原理简析
SSL/TLS主要包括以下几个关键步骤：
① 握手阶段 - 客户端和服务器通过三次握手确认身份并协商加密参数；
② 记录阶段 - 客户端发起请求后，将明文转换为加密内容；；
③ 关闭阶段 - 完成任务后双方执行关闭过程释放资源。
结语
了解并掌握这些重要网络通信协议对于任何想要深入学习嵌入式开发自学者的来说都是至关重要的一个环节。而且随着技术日新月异，这些知识也同样不断演进更新。如果你正在踏上自己的学习之旅，那么务必把握好这一点，因为它将成为你未来探索更多未知领域时宝贵财富来源之一。
