简单了解http协议-1

Posted 2021-01-28 zhangxingeng

一、概述

　　1、了解web及网络基础

　　1.1、使用http协议访问web，web页面是如何呈现的？　　

　　　　

1.2、什么是HTTP，概念及特性

　　1）、HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写也可以称为超文本转移协议,是用于从万维网（WWW:World Wide Web ）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

 

　　2）、WWW常简称为web，分为web客户端，web服务器如上图。www提出的3个构建技术，分别为HTML,URL,HTTP

　　　　html(HyperText Markup Language,超文本标记语言)是SGML标准通用标记语言下的一个应用,作为页面的文本标记语言

　　　　HTTP作为文档传递协议

　　　　URL(Uniform Resource Locator,统一资源定位符)指定文档所在地址

　　　　　　协议部分，http://，必须的

　　　　　　域名部分，www.baidu.com，必须的

　　　　　　端口部分，80，必须的

　　　　　　虚拟目录部分，域名后“/”开始“/”结束，不是必须的

　　　　　　文件名部分，域名最后一个“/”开始到？结束，如没有“？”，则是“/”到“#”，不是必须的

　　　　　　锚部分，从“#”开始到最后，不是必须的

　　　　　　参数部分，从“？”开始到“#”之间的参数部分又称为搜索部分，查询部分，参数之间用“&”作为分隔符

　　　　　　

　　　　　　备注：通常我们更熟悉URL，还有URI,Scheme,URN

　　　　　　　　URI(Uniform Resource Identifier，统一资源标识符)

　　　　　　　　　　RFC2396分别定对这三个词定义

　　　　　　　　　　　　Uniform 规定统一格式

　　　　　　　　　　　　Resource 资源定义

　　　　　　　　　　　　Identifier标识对象

　　　　　　　　　　URI用字符串标识某一个互联网资源，而URL表示资源的地点

　　　　　　　　Scheme：//server：port/path/to/resource 模拟资源定位

　　　　　　　　URN：Uniform Resource Naming统一资源命名协议

　　2）、HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据（HTML 文件, 图片文件, 查询结果等）；HTTP与TCP,IP,,DNS之间是什么关系？

　　　　TCP/IP是什么？是互联网相关的各类协议族的总称，那么这里不得不提到tcp/ip四层模型与osi七层模型

　　　　

　　　　

　　    下图为网上找到一张比较全面的tcp/ip协议族，请参考

　　　　　　

　　　　

　　　　TCP/IP通信传输流

　　

　　发送端从应用层向下走，接收端则往应用层上走

　   发送端客户端在应用层http协议发出一个查看web页面的http请求

　　接着为传输方便，在传输层tcp协议，把从应用层收到的数据（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地址转发给链路层，这样，发往网络的通信请求就准备齐全了

　　接收端的服务器在链路层接受到数据，按序往上层发送，一直到应用层，当传输到应用层，才能算真正接受到由客户端发送过来的http请求

　　、

　　发送端在每一层传输数据时，就一定会加一个所属层首部信息，反之就是去除首部，这个过程就是封装（encapsulate）。

　　与http协议关系密切的TCP,IP,DNS

　　负责传输的ip协议

　　ip间的通信时依赖mac地址的，在一个lan里会采用arp用以解析地址，反查出相应的mac地址进行通信，在到达一个目标地址可能需要经过n多个路由器等设备，那么就产生路由选择机制进行选择，请见下面图解

　　

　　

　　

　　确保可靠性的tcp协议，我们都知道ip是不可靠的，tcp是可靠的，为了准确无误的将数据送达目标出，tcp协议采用三次握手策略（tcp标签（flag）---SYN（synchronize）---ACK（acknowledgement）下图为三次握手的过程，除了三次握手tcp还有其他的手段来保证通信可靠性

　　

　　

　　负责域名解析的DNS服务，也是应用层协议，通过了域名到ip地址的解析服务

　　

　　总结一下上面说的TCP,IP,DHS,HTTP的关系，请见下图

　　

　　　　

　　

 

　　3）、HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。向服务器请求时，只需要传送请求的方法和路径，请求方法常用的由GET、HEAD、POST，每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。

 

　　4）、HTTP协议工作于客户端-服务端架构为上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。Web服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息，支持B/S及C/S模式。

 　　5）、协议版本

　　　　http/0.9,原型版本，简陋

　　　　http/1.0，第一个广泛使用的版本，支持MIME，目前还在使用，缓存机制简陋

　　　　http/1.1，增强了缓存功能，但是没有被广泛使用，google研发的spdy协议，加速资源获取

　　　　http/2.0，加入了仿spdy，逐渐开始使用

二、HTTP协议结构

1、服务器与客户端之间的通信，通过请求和响应的交换达成通信

 

 

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

 

 

 响应报文基本上有协议版本、状态码、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。

 

 2、stateless无状态，HTTP协议是无状态协议，协议对于事务处理没有记忆能力，服务器无法持续追踪访问者来源，缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大，另外一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。之前发送了什么，没有记忆功能，那么有些购物网站即使跳转到其它页面，也需要能继续保持登陆状态，网站为了能够掌握是谁送出的请求，需要保存用户状态，在http/1.1，虽然是无状态协议，为了解决这个问题，引入了Cookie技术，有了Cookie再用HTTP协议通信，就可以管理状态了。

 3、请求URI定位资源，轻松访问互联网上任意位置的资源

完整的请求URI

 在首部字段host中写明了域名或IP地址

4、告知服务器意图的HTTP请求方法-表明客户端希望服务器对资源执行的动作

　　　　GET:从服务器获取一个资源；获取资源

　　　　HEAD:只从服务器获取文档的响应头部；获得报文首部

　　　　POST:向服务器发送要处理的数据；传输实体主体

　　　　PUT:将请求的主题部分存储在服务器上；传输文件

　　　　DELETE:请求删除服务器上指定的文档；删除文件

　　　　TRACE:追踪请求到达服务器中间经过的代理服务器；追踪路径

　　　　OPTIONS:请求服务器返回对指定资源支持使用的请求方法；询问支持的方法

　　　　CONNECT:要求用隧道协议连接代理

　　　　LINK:建立和资源之间的联系

　　　　UNLINE：端口连接关系

下面用几张图分别表示

GET-获取资源

　　　GET方法用来请求访问已被URI识别的资源，指定的资源经服务器端解析后返回响应内容。如果橡CGI（Common Gateway Interface，通用网关接口）那样的程序，则返回经过执行后的输出结果，如果时文本就返回原样。

 

 POST-传输实体主体

　　虽然用GET也可以传输实体的主体，但是一般用POST方法，POST的主要目的并不是获取响应的主体内容。

 PUT-传输文件

　　像FTP协议的文件上传一样，要求在请求报文的主体中包含文件内容，然后保存到请求URI指定的位置，但是HTTP/1.1的PUT方法自身不待验证机制，存在安全性问题，因此一般网站不使用该方法，若配合web应用程序的验证机制，或架构设计采用REST（REpresentational State Transfer，表征状态转移）标准的同类Web网站，可能采用PUT方法

　　

HEAD-获得报文首部

　　

DELETE：删除文件

　　和PUT时相反的方法，按要求URI删除指定资源，同样也是不待验证机制，需要配合Web应用程序的验证机制，或REST时才有可能会开发使用

　　

OPTIONS-询问支持的方法

　　用来查询针对请求URI指定的资源支持的方法

  

TRACE-追踪路径

　　

CONNECT-要求用隧道协议连接代理

　　

5、持久连接节省通信量

初始版本的HTTP，每进行一次HTTP通信就要断开一次TCP连接，以目前的web网站资源丰富，多张图片就能进行多次通信，就造成通信量的开销，所以出现了持久连接（HTTP Persistent Connections，也称为HTTP keep-alive或HTTP connection reuse）的方法，持久连接的特点是，只要任意一端没有明确提出断开连接，则保持TCP连接状态。

6、管道化

持久请求后需要等待并收到响应，才能发送下一个请求，管道化技术出现后，不用等待响应亦可直接发送下一个请求，这样就可以做到同时并发多个请求，比持久连接还能更快结束

7、使用cookie的状态管理

由于http是无状态协议，优点显而易见，不保存状态，速度很快能够节省服务器cpu和内存的消耗，被众多场景应用。

它不对之前的请求和响应状态进行管理，所以无法根据之前的状态进行本次的请求处理，比如每次登陆网页跳转新页面就不是在登陆状态，该有多麻烦，还要在每次请求报文中附加参数来管理登陆状态，但是这个会增加服务器的负担。解决这个矛盾问题，于是引入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会根据从服务器端发送的响应报文内的set-cookie的首部字段信息，通知客户端保存cookie，下次客户端再发送请求时，客户端会自动再请求报文中加入cookie值发送出去，服务器发现客户端发来的cookie会检查究竟是从哪个客户端发来的请求，然后对比服务器的记录，这就就得到了之前的状态信息。

交互的情景如下

1）、请求报文（没有cookie）

2）、响应报文（服务器生成cookie信息）

3）、请求报文（自动发送保存着的cookie信息）

 

三、HTTP首部

http协议用于客户端与服务器端之间的通信，通过请求和响应的交换达成通信

 

　　1、http事务：

　　　　　　请求报文：request

　　　　　　响应报文：response

　　2、报文语法格式　　

　　　　

　　　　1）、request报文（请求方法、首部、空行、请求主题）

　　　　　　<method请求方法><request-URL><version-http协议版本>

　　　　　　<headers众多首部>

　　　　　　空行

　　　　　　<entity-body>请求主题部分

　　　　下面是浏览器开发者模式查看

 1 GET / HTTP/1.1　　　　　　
 2 Host: www.baidu.com　　　
 3 Connection: keep-alive　　
 4 Cache-Control: max-age=0　　
 5 Upgrade-Insecure-Requests: 1
 6 User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/70.0.3538.110 Safari/537.36 
 7 Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
 8 Referer: https://www.baidu.com/s?wd=http%E8%AF%B7%E6%B1%82&rsv_spt=1&rsv_iqid=0xc9b2cb5e00001169&issp=1&f=8&rsv_bp=0&rsv_idx=2&ie=utf-8&tn=baiduhome_pg&rsv_enter=1&rsv_sug3=26&rsv_sug1=27&rsv_sug7=100&rsv_sug2=0&inputT=11621&rsv_sug4=12845
 9 Accept-Encoding: gzip, deflate, br
10 Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9
11 Cookie: BAIDUID=DF763D2FC4C81041308532558F73B75C:FG=1; BIDUPSID=DF763D2FC4C81041308532558F73B75C; PSTM=1502936703; BD_UPN=12314753; sug=3; ORIGIN=2; bdime=0; BDUSS=1BORWNoa25oeVVnakV3WXVYQjFNTTdpMnVmeE82WDJIU3YtfkdjN354Z1JMZTViQVFBQUFBJCQAAAAAAAAAAAEAAAAcZ0sCUk9PTXRveWVhcm4AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABGgxlsRoMZbc; BDORZ=B490B5EBF6F3CD402E515D22BCDA1598; BDSFRCVID=DlAsJeCCxG3t7B59LyzPHFLYzVv5d5M60RiY3J; H_BDCLCKID_SF=tJIfoK_-JI-3fP36qRJohtLHbfQH-PkXKKOLsJO8fKjMMh7_bf--D6-9yUjKbjFeaerlK666JxIK8lPmhPTxy5K_hNbt06F8teo9ano9--baEJbHQT3mM45bbN3i-4jqB2jzWb3cWKJV8UbS5CcPBTD02-nBat-OQ6npaJ5nJq5nhMtRy6C5jTo0ja0OqbQX2COXsROs2ROOKRcgq4bohjPq34beBtQm05bxoMFyaM-BhPt4Dt7x0l-he-b7tfoIynrQBl8bWDFKhC8Cj6KKDjP_-pO0-tcJM4o3LRj55RTjDb7GbKTjhPrMeJ_OWMT-0bFHKMcKaq7DbqRwjxjpqqb0WfQkWpjULGn7_JjO0bQkSPJCXPrCDMCnWMbB3fQxtNRB-CnjtpvhH4Td0-JobUPUDMc9LUvqHmcdot5yBbc8eIna5hjkbfJBQttjQTJZfJFfVIL-JC83HnRY-P4_-tAt2qoXetJyaR3xLJvbWJ5TEPnjDp6Y0nj-XhuDt-v2XKcmWnQMMt5ahf5x0UL5y6TLjNuetTLHf57KWnK8bJ6HDb4k-PnVeU0jLqbZKxJmMgkeLI3PJCTdJtcMyMjdWJIZ5GobtxuqtNr0hCOFfJOKHICCjjK5Df5; MCITY=-%3A; BDRCVFR[feWj1Vr5u3D]=I67x6TjHwwYf0; delPer=0; BD_CK_SAM=1; PSINO=1; BD_HOME=1; H_PS_PSSID=1420_27215_21081_26350_27750_22072; sugstore=1

 

 

 

　　　　2）、response报文（响应的协议版本号、响应首部、空行、主题）

　　　　　　　<version响应的协议版本号><status状态码><reason-phrase原因短语>

　　　　　　　<headers响应首部>

　　　　　　　空行

　　　　　　　<entity-body>

 　　　

 1 HTTP/1.1 200 OK
 2 Bdpagetype: 3
 3 Bdqid: 0xa19f626e00012bd8
 4 Cache-Control: private
 5 Ckpacknum: 2
 6 Ckrndstr: e00012bd8
 7 Connection: Keep-Alive
 8 Content-Encoding: gzip
 9 Content-Type: text/html;charset=utf-8
10 Date: Tue, 18 Dec 2018 06:21:28 GMT
11 P3p: CP=" OTI DSP COR IVA OUR IND COM "
12 Server: BWS/1.1
13 Set-Cookie: BDRCVFR[feWj1Vr5u3D]=mk3SLVN4HKm; path=/; domain=.baidu.com
14 Set-Cookie: delPer=0; path=/; domain=.baidu.com
15 Set-Cookie: BD_CK_SAM=1;path=/
16 Set-Cookie: PSINO=1; domain=.baidu.com; path=/
17 Set-Cookie: BDSVRTM=36; path=/
18 Set-Cookie: H_PS_PSSID=1420_27215_21081_28132_26350_27750_22072; path=/; domain=.baidu.com
19 Strict-Transport-Security: max-age=172800
20 Vary: Accept-Encoding
21 X-Ua-Compatible: IE=Edge,chrome=1
22 Transfer-Encoding: chunked

 

 

 

 

　　　　3）、method，请求方法，表明客户端希望服务器对资源执行的动作

　　　　　　GET、HEAD、POST

　　　　4）、version

　　　　　　　HTTP/<major主版本号>.<minor次版本号>

　　　　5）、status

　　　　　　　三位数字，如200，301，302，404，502，标记请求处理过程中发生的情况

　　　　6）、reason-phrase，说明状态码真正发生的事情

　　　　　　状态码所标记的状态的简要描述；

　　　　7）header

　　　　　　　每个请求或响应报文可包含任意个首部，每个首部都有首部名称，后面跟一个冒号，而后跟上一个可选空格，接着是一个值。

　　　　8）、entity-body（实体部分，有用的数据库，可能为空），请求时附加的数据或响应时附加的数据

　　3、请求方法GET、POST、PUT等上一章节已经说明

　　4、status（状态码）

　　　　1xx：100-101，信息提示；

　　　　2xx：200-206，成功

　　　　3xx：300-305，重定向

　　　　4xx：400-415，错误类信息，客户端错误

　　　　5xx：500-505，错误类信息，服务器端错误

　　　常用的状态码

　　　　200，成功，请求的所有数据通过响应报文的entity-body部分发送ok

　　　　301，请求的URL指向的资源已经被删除，但在响应报文中通过首部location指明了资源现在所处的新位置，moved Permanently（重定向）

　　　　302，与301相似，但在响应报文中通过location 指明资源现在所处临时新位置，found（临时重定向）

　　　　304，客户端发出了条件式请求，但服务器上的资源未曾发生改变，则通过响应此响应状态码通知客户端，not modified

　　　　401，需要输入账号和密码认证方能访问资源，unauthorized

　　　　403,   请求被拒绝，forbidden

　　　　404，服务器无法找到客户端请求的资源，not found

　　　　500，服务器内部错误，internal server error

　　　　502，代理服务器从后端服务器收到了一条伪响应，bad gateway

 

　　5、header　

　　　　格式：name：value

　　　　首部的分类：

　　　　　　　　通用首部（对请求和响应都有何用）

　　　　　　　　请求首部

　　　　　　　　响应首部

　　　　　　　　实体首部（entity-）

　　　　　　　　扩展首部

　　　　　　通用首部：

　　　　　　　　date：报文的创建时间

　　　　　　　　connection：连接状态，如keep-alive，close

　　　　　　　　via：显示报文经过的中间节点

　　　　　　　　Cache-Control：控制缓存

　　　　　　　　Pragma：这个了解就行，和缓存相关的

 

 

　　　　　　请求首部：

　　　　　　　　请求首部里面还是有:

　　　　　　　　条件式请求首部

　　　　　　　　安全请求首部

　　　　　　　　代理请求首部

 

 

　　　　　　　　响应首部：

　　　　　　　　　　信息性

　　　　　　　　　　协商首部

　　　　　　　　　　安全响应首部

 

　　　　　　

　　　　　　　　实体首部

 

 　　　　　　　　　　　

　　6、一次完整的请求过程

1）、建立或处理连接：接受请求或拒绝请求

2）、接受请求：接受来自网络的请求报文中对某资源的一次请求的过程

3）、处理请求：对请求报文进行解析，并获取请求的资源及请求方法等相关信息

4）、访问资源：获取请求报文中的请求的资源

5）、构建响应报文

6）、发送响应报文

7）、记录日志