HTTP状态码面试必知

Posted 2022-08-13 lianfulin

typora-root-url: ./HTTPCODE

HTTP状态码必知必会

这里主要介绍运维过程中经常遇到的状态码。并通过业界流行的nginx进行模拟实现，让大家能有一种所见即所得的感觉。希望大家通过此知识点的学习，能够对HTTP状态码有一个理性的认识（如果你是一名运维人员，那么请记牢记些状态码的含义）。

实验场景介绍

操作系统: CentOS 7.3
实验用软件包: nginx php-fpm php httpd-tools(使用了YUM仓库原生软件包)
yum -y install nginx php-fpm php httpd-tools

2XX状态码

2XX 类型的状态码表示一个HTTP请求成功。我们遇到的最典型2XX状态码为200，其他2XX状态码我在目前运维生涯中还未遇到。

200状态码

这个是一个大家都希望看到的状态码，表示一个HTTP请求得到了正确的响应。在此不做模拟测试。

3XX状态码

3XX 类型状态码主要表示HTTP请求URL重定向行为。常见的3XX状态码有301、302及304。

301状态码

URL 永久性重定向。在Nginx中通过rewrite 指令结合 permanent 标记实现。

测试用例

# cat 301.conf
server 
    listen       80;
    server_name  test.qfedu.com;
    root         /usr/share/nginx/html;
    access_log   /var/log/nginx/test.qfedu.com-acess.log;
    error_log    /var/log/nginx/test.qfedu.com-error.log;
?
    rewrite ^(.*)$ /index.html permanent;
?
    location / 
        index  index.html index.htm;
    

测试

# curl http://127.0.0.1/ -H "HOST: test.qfedu.com" -I
HTTP/1.1 301 Moved Permanently
Server: nginx/1.12.2
Date: Tue, 08 May 2018 17:02:26 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 185
Location: http://test.qfedu.com/index.html
Connection: keep-alive

302状态码

URL 临时重定向。在Nginx中通过rewrite 指令结合 redirect 标记实现。

测试用例

# cat 302.conf
server 
    listen       80;
    server_name  test.qfedu.com;
    root         /usr/share/nginx/html;
    access_log   /var/log/nginx/test.qfedu.com-acess.log;
    error_log    /var/log/nginx/test.qfedu.com-error.log;
?
    rewrite ^(.*)$ /index.html redirect;
?
    location / 
        index  index.html index.htm;
    

测试

# curl http://127.0.0.1/ -H "HOST: test.qfedu.com" -I
HTTP/1.1 302 Moved Temporarily
Server: nginx/1.12.2
Date: Tue, 08 May 2018 17:04:37 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 161
Location: http://test.qfedu.com/index.html
Connection: keep-alive

301 VS 302

301和302状态码都是URL重定向。其中301永久重定向，302临时重定向。不管是永久还是临时，但对用户而言这两者没有任何感官上的区别。都是在访问连接A的时候跳转到了连接B，并看到浏览器上的地址同样由A变成了B。既然如此，那为什么还要同时存在301和302呢?

它们主要区别在于搜索引擎。搜索引擎是要建立索引规则和权重的，如果连接A被设定为永久重定向到连接B，那搜索引擎可以确定A的地址永久改变了，就会把B当做唯一有效的目标地址。这时搜索引擎会把老地址相关信息带到新地址，同时在搜索引擎索引库中彻底废弃掉原先的老地址。而搜索引擎对于302则没有这样的行为。

304状态码

客户端缓存。通过Nginx 中的 expires 指令完成。

测试用例

# cat 304.conf
server 
    listen       80;
    server_name  test.qfedu.com;
    root         /usr/share/nginx/html;
    access_log   /var/log/nginx/test.qfedu.com-acess.log;
    error_log    /var/log/nginx/test.qfedu.com-error.log;
?
    location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|html)$ 
        expires      1d;
    

测试

将 test.qfedu.com 域名在本地的hosts文件中进行绑定。然后开浏览器进行测试。

第一次访问测试

由于是第一次访问，在浏览器的DEBUG模式下发现返回状态码是200。

 

第二次访问测试

由于已经经过了一次访问，客户端已经将静态资源信息换成到了本地。在第二次访问时，确认本地资源没有过期，返回状态码为304。说明使用了上一次请求时的响应资源。

 

4XX状态码

4XX 类型状态码主要表示客户端错误。客户端发起的HTTP请求头不完整、客户度使用的用户名、密码错误等等。都会被标示为客户端错误。常见的4XX状态码有 400、401、403等。

400状态码

当WEB服务器遇到不完整的HTTP请求头时，会返回400状态码。请求头信息或者Cookie信息过大，通常是导致不完整的请求头的原因。那多大的请求头算过大呢？ 这个值由WEB服务器端配置决定。
在Nginx 这类WEB服务器中，决定这个值的配置字段是large_client_header_buffers。 我们通过调小这个字段，来模拟400状态码。

测试用例

# cat 400.conf
server 
    listen       80;
    server_name  test.qfedu.com;
    root         /usr/share/nginx/html;
    access_log   /var/log/nginx/test.qfedu.com-acess.log;
    error_log    /var/log/nginx/test.qfedu.com-error.log;
?
    # 此指令在NGINX的HTTP段和SERVER段都可以生效。
    # 若实验室发现在SERVER段中不生效，可以在HTTP段中设置。
    large_client_header_buffers 1 1k;
?
    location / 
        index  index.html index.htm;
    

测试

# 模式时，设置了一个远超过1K的cookie头部
# curl --cookie "user=sidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisidisisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisidisisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisidisisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisidisisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidissidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisidisidisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisissisisisisisisisisisisisisisiisissiissisisisiissi" http://127.0.0.1/ -H "HOST: test.qfedu.com" -I
HTTP/1.1 400 Bad Request
Server: nginx/1.12.2
Date: Sun, 13 May 2018 14:35:53 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 249
Connection: close

401状态码

权限验证错误。就是需要用户名、密码等权限认证，但是客户端又没有通过认证。在Nginx中要想模拟这种状态码，必须将Nginx调整成认证模式。

测试用例

生产授权用户名和密码

# htpasswd -c /etc/passwd.db qfedu
New password:
Re-type new password:
Adding password for user qfedu

Nginx授权配置

# cat 401.conf
server 
    listen       80;
    server_name  test.qfedu.com;
    root         /usr/share/nginx/html;
    access_log   /var/log/nginx/test.qfedu.com-acess.log;
    error_log    /var/log/nginx/test.qfedu.com-error.log;
?
    location / 
        auth_basic "secret";
        auth_basic_user_file /etc/passwd.db;
        index  index.html index.htm;
    

测试

将 test.qfedu.com 域名在本地的hosts文件中进行绑定。然后开浏览器进行测试。

在弹出的认证授权框中输入正确的用户名和密码

 

在弹出的认证授权框中输入错误的用户名和密码，并退出认证授权框

 

 

403状态码

没有权限访问。文件权限过小或者人为设置不允许某个IP地址访问等，都会浮现403状态码。

测试用例1

# 将文件权限设置为最小
# ll /usr/share/nginx/html/index.html
-rw-r--r-- 1 root root 3700 3月   6 04:26 /usr/share/nginx/html/index.html
# chmod 0 /usr/share/nginx/html/index.html
# ll /usr/share/nginx/html/index.html
---------- 1 root root 3700 3月   6 04:26 /usr/share/nginx/html/index.html

Nginx配置文件

server 
    listen       80;
    server_name  test.qfedu.com;
    root         /usr/share/nginx/html;
    access_log   /var/log/nginx/test.qfedu.com-acess.log;
    error_log    /var/log/nginx/test.qfedu.com-error.log;
?
    location / 
        index  index.html index.htm;
    

测试

# curl http://127.0.0.1/index.html -H "HOST: test.qfedu.com" -I
HTTP/1.1 403 Forbidden
Server: nginx/1.12.2
Date: Sun, 13 May 2018 15:04:04 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 169
Connection: keep-alive

测试用例2

# 不允许客户端IP地址为127.0.0.1的用户访问。先确保上一步测试中的文件权限还原。
# chmod 644 /usr/share/nginx/html/index.html
# 测试已经可以正常访问
# curl http://127.0.0.1/index.html -H "HOST: test.qfedu.com" -I

Nginx配置

# cat 401.conf
server 
    listen       80;
    server_name  test.qfedu.com;
    root         /usr/share/nginx/html;
    access_log   /var/log/nginx/test.qfedu.com-acess.log;
    error_log    /var/log/nginx/test.qfedu.com-error.log;
?
    if ($remote_addr = "127.0.0.1") 
        return 403;
    
?
    location / 
        index  index.html index.htm;
    

测试

# curl http://127.0.0.1/index.html -H "HOST: test.qfedu.com" -I
HTTP/1.1 403 Forbidden
Server: nginx/1.12.2
Date: Sun, 13 May 2018 15:06:35 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 169
Connection: keep-alive

404状态码

文件不存在。当我们访问一个不存在的文件时，就会出现这个错误。

模拟

# 取消测试403状态码的配置。随意输入URL进行访问。
# curl http://127.0.0.1/aaa -H "HOST: test.qfedu.com" -I
HTTP/1.1 404 Not Found
Server: nginx/1.12.2
Date: Sun, 13 May 2018 15:11:43 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 169
Connection: keep-alive

499状态码

499这个状态码并不是http协议中定义的标准状态码，而是Nginx自己定义的一个状态码。 
当客户端主动断开连接的时候，Nginx就会返回499的状态码。按照这个状态码的定义，只要在Nginx返回结果之前主动断开客户端连接，就应该会复现这个状态码。

测试用例

创建一个PHP脚本，并将脚本存放在Nginx 的 root 目录中。以此脚本模拟一个很长时间的响应。

# cat sleep.php
<?php
sleep(80);
echo "ok"
?>

开启PHP-FPM服务

# 开启
# systemctl start php-fpm
# 查看状态
# systemctl status php-fpm

测试Nginx配置文件

server 
    listen       80;
    server_name  test.qfedu.com;
    root         /usr/share/nginx/html;
    access_log   /var/log/nginx/test.qfedu.com-acess.log;
    error_log    /var/log/nginx/test.qfedu.com-error.log;
?
    location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|html)$ 
        expires      1d;
    
?
    location / 
        # 确保 fastcgi.conf 中存在 SCRIPT_FILENAME 配置, 以下5XX案例中也要确保存在
        # fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
        include fastcgi.conf;
        # PHP-FPM 默认开启了9000端口。若做了个性化配置，请手动调整。
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    

测试

# 不要等待程序正常结束，CTRL + C 直接退出。
# curl http://127.0.0.1/sleep.php -H "HOST: test.qfedu.com" -I 
^C

# 在CURL模拟测试的同时查看 access log 
# tail -f /var/log/nginx/test.qfedu.com-acess.log
127.0.0.1 - - [13/May/2018:23:24:33 -0400] "HEAD /sleep.php HTTP/1.1" 499 0 "-" "curl/7.29.0"

5XX状态码

5XX 类型的状态码主要表示服务端错误。此时就不要再纠结客户端问题了。

500状态码

服务器端代码出现了异常。代码语法错误、连接不上数据库资源等等都会出现这种错误。

测试用例

# 将Nginx 的root 目录中的sleep.php 随意个更改，让它的PHP语法出现问题。
# cat sleep.php
<?php
echo "aa"
sleep(80);
echo "ok"
?>

测试Nginx配置文件

server 
    listen       80;
    server_name  test.qfedu.com;
    root         /usr/share/nginx/html;
    access_log   /var/log/nginx/test.qfedu.com-acess.log;
    error_log    /var/log/nginx/test.qfedu.com-error.log;

    location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|html)$ 
        expires      1d;
    

    location / 
        include fastcgi.conf;
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    

模拟

# curl http://127.0.0.1/sleep.php -H "HOST: test.qfedu.com" -I
HTTP/1.1 500 Internal Server Error
Server: nginx/1.12.2
Date: Sun, 13 May 2018 15:19:14 GMT
Content-Type: text/html
Connection: keep-alive
X-Powered-By: PHP/5.4.16

502状态码

502 Bad Geteway。Nginx 502错误的原因比较多，主要是因为在代理模式下后端服务器出现问题引起的。这些错误一般都不是Nginx本身的问题，一定要从后端找原因。比如这里复现一种后端PHP-FPM进程挂掉的情况，就会出现502错误

模拟

# 先将后端的PHP-FPM进程关闭。
# systemctl stop php-fpm

# 模拟测试
# curl http://127.0.0.1/sleep.php -H "HOST: test.qfedu.com" -I
HTTP/1.1 502 Bad Gateway
Server: nginx/1.12.2
Date: Sun, 13 May 2018 15:23:28 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 173
Connection: keep-alive

504状态码

504 Gateway Time-out。顾名思义，就是超时了。当PHP-FPM的执行时间大于Nginx的读超时时间，此时就会出现 504状态码。

测试用例

NGINX

server 
    listen       80;
    server_name  test.qfedu.com;
    root         /usr/share/nginx/html;
    access_log   /var/log/nginx/test.qfedu.com-acess.log;
    error_log    /var/log/nginx/test.qfedu.com-error.log;
    
    # Nginx 的读超时设置为30s, 默认应该是60s
    fastcgi_read_timeout 30;
?
    location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|html)$ 
        expires      1d;
    
?
    location / 
        include fastcgi.conf;
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    

PHP脚本

# 恢复Nginx 的root目录中的sleep.php脚本
# pwd
/usr/share/nginx/html
# cat sleep.php
<?php
sleep(80);
echo "ok";
?>

模拟

# 测试时，记得开启PHP-FPM
# time curl http://127.0.0.1/sleep.php -H "HOST: test.qfedu.com" -I
HTTP/1.1 504 Gateway Time-out
Server: nginx/1.12.2
Date: Sun, 13 May 2018 15:36:20 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 183
Connection: keep-alive
?
?
real    0m30.034s
user    0m0.005s
sys 0m0.009s