图解HTTP

Posted 2021-01-22 suitcases

一、网络基础TCP/IP

（一）TCP/IP协议族

1、TCP/IP是互联网相关的各类协议族的总称

2、HTTP属于TCP/IP协议族内部的一个子集

3、协议

计算机与网络设备要相互通信，双方就必须基于相同的方法。比如，如何探测到通信目标、由哪一边先发起通信、使用哪种语言进行通信、怎样结束通信等规则都需要事先确定。不同的硬件、操作系统之间的通信，所有的这一切都需要一种规则。而我们就把这种规则称为协议（protocol）

（二）TCP/IP的分层管理

TCP/IP协议族按层次分别分为以下四层：应用层、传输层、网络层和数据链路层

1、应用层：决定了向用户提供应用服务时通信的活动。

FTP（文件传输协议）、DNS（域名系统） 、SMTP（简单邮件传输协议）、Telnet(Internet远程登陆服务标准协议)、HTTP(超文本传输协议)协议都在该层

2、传输层：传输层对上层应用层，提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。

TCP(传输控制协议)和UDP（用户数据报协议）在该层

3、网络层（又名网络互连层）：用来处理在网络上流动的数据包，规定/选择传输路线，把数据包传送到对方计算机

数据包是网络传输的最小数据单位。IP协议在该层

4、链路层（又名数据链路层，网络接口层）：用来处理连接网络的硬件部分。

（三）TCP/IP通信传输流

 

拿HTTP举例

首先，作为发送端的客户端在应用层（HTTP协议）发出一个想看某个web页面的HTTP请求。

接着，在传输层（TCP协议）把从应用层处收到的数据（HTTP请求报文）进行分割，并在各个报文上打上标记序号及端口号后转发给网络层。

在网络层（IP协议） ，增加作为通信目的地的MAC地址后转发给链路层。

 

接收端的服务器在链路层接收到数据，按序往上层发送，一直到应用层

 

 封装

发送端在层与层之间传输数据时，每经过一层时，必定会被打上一个该层所属的首部信息。反之，接收端在层与层传输数据时，每经过一层时，会把对应的首部消去。这种把数据信息包装起来的做法称为封装

（四）与HTTP关系密切的协议：IP、TCP和DNS

1、IP协议：负责传输，把各种数据包传送给对方。

IP间的通信依赖MAC地址。在网络上，通信的双方在同一局域网内的情况是很少的，通常是经过多台计算机和网络设备的中转才能连接到对方。

ARP:解析地址的协议，根据通信方的IP地址可以反查出对应的MAC地址

2、TCP协议：确保可靠性，提供可靠的字节流服务。

字节流服务：为了方便传输，将大块数据分割成以报文段为单位的数据包进行管理。

可靠的传输服务：能够把数据准确可靠地传给对方。

TCP的三次握手：握手过程中使用了TCP的标志-----SYN（使同步）和ACK（确认）

发送端首先发送一个带SYN标志的数据包给对方

接收端收到后，回传一个带有SYN/ACK标志的数据包以示传达确认信息

最后，发送端再回传一个带ACK标志的数据包，代表“握手”结束

3、DNS服务：负责域名解析，提供域名到IP地址之间的解析服务

（五）IP协议、TCP协议和DNS服务在使用HTTP协议的通信过程中各自发挥的作用

（六）URI和URL

URI：统一资源标识符

URL：统一资源定位符

URL是URI的子集

 

二、简单的HTTP协议

请求报文：由请求方法、请求URI、协议版本、可选的请求首部字段和内容实体构成

响应报文：基本上由协议版本、状态码（表示请求成功或失败的数字代码）、用以解释状态码的原因短语、可选的响应首部字段以及实体主体构成。

HTTP是一种不保存状态，即无状态协议，也就是说在HTTP这个级别，协议对于发送过的请求或响应都不做持久化处理

（一）HTTP方法

GET：获取资源（1.0、1.1）

POST：传输实体主体（1.0、1.1）

PUT：传输文件（1.0、1.1）

HEAD：获得报文首部（1.0、1.1）

DELETE：删除文件（1.0、1.1）

OPTIONS：询问支持的方法（1.1）

TRACE：追踪路径（1.1）

CONNECT：要求用隧道协议连接代理（1.1）

LINK：建立和资源之间的联系（1.0）

UNLINK：断开连接关系（1.0）

（二）持久连接和管线化

持久连接：只要任意一端没有明确提出断开连接，则保持TCP连接状态

管线化：同时并行发送多个请求

（三）cookie

cookie技术：通过在请求和响应报文中写入cookie信息来控制客户端的状态

cookie会根据从服务端发送的响应报文内的一个叫做Set-Cookie的首部字段信息，通知客户端保存cookie。当下次客户端再往该服务器发送请求时，客户端会自动在请求报文中加入cookie值后发送出去。服务器端发现客户端发送过来的cookie后，会去检查究竟是从哪一个客户端发来的连接请求，然后对比服务器上的记录，最后得到之前的状态信息

 

 三、HTTP报文

（一）HTTP报文：用于HTTP协议交互的信息被称为HTTP报文

HTTP报文组成：报文首部和报文主体

（二）请求报文和响应报文的首部内容由以下数据组成

1、请求行

2、状态行

3、首部字段：包含表示请求和响应的各种条件和属性的各类首部

4、其他

 

四、HTTP状态码

以3位数字和原因短语组成

	类别	原因短语
1XX	信息性状态码	接收的请求正在处理
2XX	成功状态码	请求正常处理完毕
3XX	重定向状态码	需要进行附加操作以完成请求
4XX	客户端错误状态码	服务器无法处理请求
5XX	服务器错误状态码	服务器处理请求出错

 

 

 

 

 

1、200 OK：请求已正常处理

2、204 No Content：请求处理成功，但没有资源可返回

3、206 Partial Content：客服端进行了范围请求，服务端成功的执行了这部分的GET请求

 

4、301 Moved Permanently：永久性重定向

5、302 Found：临时性重定向

6、303 See Other：请求对应的资源存在着另一个URI，应使用GET方法定向获取请求的资源：

7、304 Not Modified：资源已找到，但未符合条件请求

8、307 Temporary Redirect：临时重定向

 

9、400 Bad Request：请求报文中存在语法错误

10、401 Unauthorized：需认证/认证失败

11、403 Forbidden：不允许访问请求的资源

12、404 Not Found：服务器上没有请求的资源

 

13、500 Internal Server Error：内部资源出故障了，服务器在执行请求时发生了错误，也可能是Web应用存在的bug或某些临时的故障

14、503 Service Unavailable：服务器暂时处于超负荷或正在进行停机维护，现在无法处理请求

 

五、HTTPS

HTTP+加密+认证+完整性保护=HTTPS

HTTPS是身披SSL外壳的HTTP

应用（HTTP）

TCP

IP

应用（HTTP）

SSL

TCP

IP

 

HTTP                                                                                                                                                                 HTTPS                  

SSL(Secure Sockets Layer 安全套接层),及其继任者传输层安全（Transport Layer Security，TLS）是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。TLS与SSL在传输层对网络连接进行加密。

 

六、Cookie管理Session会话

1、客户端发送请求到服务器

2、把用户的认证状态与Session ID绑定后记录在服务器端，向客户端返回响应时，会在首部字段Set-Cookie内写入Session ID

3、客户端保存有Session ID的Cookie，下次请求时，服务器端验证接收到的Session ID识别用户和其认证状态