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计算机网络 HTTP

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概念

Web 基础

  • HTTP (HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议)
  • WWW (World Wide Web)的三种技术:HTML、HTTP、URL
  • RFC(Request for Comments,征求意见书),互联网的设计文档

URL

  • URL(Uniform Resource Indentifier,统一资源表示符)
  • URL(Uniform Resource Locator,统一资源定位符)
  • URN(Uniform Resource Name,统一资源名称),例如 urn:isbn:0-486-27557-4

URL 包含 URL 和 URN,目前 WEB 只有 URL 比较流行,所以见到的基本都是 URL。

请求响应报文

请求报文

响应报文

HTTP 方法

客户端发送的 请求报文 第一行为请求行,包含了方法字段。

GET

获取资源

当前网络请求中,绝大部分使用的是 GET 方法。

POST

传输实体主体

POST 主要目的不是获取资源,而是传输存储在内容实体中的数据。
GET 和 POST 的请求都能使用而外的参数,但是 GET 的参数是以查询字段出现在 URL 中,而 POST 的参数存储在内容实体。

GET /test/demo_form.asp?name1=value1&name2=value2 HTTP/1.1
POST /test/demo_form.asp HTTP/1.1
Host: w3schools.com
name1=value1&name2=value2

HEAD

获取报文首部

和 GET 方法一样,但是不返回报文实体主体部分。
主要用于确认 URL 的有效性以及资源更新的日期时间等。

PUT

上传文件

由于自身不带验证机制,任何人都可以上传文件,因此存在安全性问题,一般不使用该方法。

PUT /new.html HTTP/1.1
Host: example.com
Content-type: text/html
Content-length: 16
<p>New File</p>

PATCH

对资源进行部分修改

PUT 也可以用于修改资源,但是只能完全替代原始资源,PATCH 允许部分修改。

PATCH /file.txt HTTP/1.1
Host: www.example.com
Content-Type: application/example
If-Match: "e0023aa4e"
Content-Length: 100
[description of changes]

DELETE

删除文件

与 PUT 功能相反,并且同样不带验证机制。

DELETE /file.html HTTP/1.1

OPTIONS

查询支持的方法

查询指定的 URL 能够支持的方法。
会返回 Allow: GET, POST, HEAD, OPTIONS 这样的内容。

CONNECT

要求用隧道协议连接代理

要求在于代理服务器通信时建立隧道,使用 SSL(Secure Sokets Layer,安全套接字)和 TLS(Transport Layer Security,传输层安全)协议把通信内容加密后经网络隧道传输。

CONNECT www.example.com:443 HTTP/1.1

TRACE

追踪路径

服务器会将通信路径返回给客户端。

发送请求时,在 Max-Forwards 首部字段中填入数值,每经过一个服务器就会减 1,当数值为 0 时就停止传输。

通常不会使用 TRACE,并且它容易受到 XST 攻击(Cross-Site Tracing,跨站追踪),因此更不会去使用它。

HTTP 状态码

服务器返回的 响应报文 中第一行为状态行,包含了状态码以及原因短语,用来告知客户端请求的结果。

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

2XX 成功

  • 200 OK
  • 204 No Content :请求已经成功处理,但是返回的响应报文不包含实体的主体部分。一般在只需要从客户端往服务器发送信息,而不需要返回数据时使用。
  • 206 Partial Content :表示客户端进行了范围请求。响应报文包含由 Content-Range 指定范围的实体内容。

3XX 重定向

  • 301 Moved Permanently :永久性重定向
  • 302 Found :临时性重定向
  • 303 See Other :和 302 有着相同的功能,但是 303 明确要求客户端应该采用 GET 方法获取资源。
  • 注:虽然 HTTP 协议规定 301、302 状态下重定向时不允许把 POST 方法改成 GET 方法,但是大多数浏览器都会在 301、302 和 303 状态下的重定向把 POST 方法改成 GET 方法。
  • 304 Not Modified :如果请求报文首部包含一些条件,例如:If-Match,If-ModifiedSince,If-None-Match,If-Range,If-Unmodified-Since,如果不满足条件,则服务器会返回 304 状态码。
  • 307 Temporary Redirect:临时重定向,与 302 的含义类似,但是 307 要求浏览器不会把重定向请求的 POST 方法改成 GET 方法。

4XX 客户端错误

  • 400 Bad Request :请求报文中存在语法错误。
  • 401 Unauthorized :该状态码表示发送的请求需要有认证信息(BASIC 认证、DIGEST 认证)。如果之前已进行过一次请求,则表示用户认证失败。
  • 403 Forbidden :请求被拒绝,服务器端没有必要给出拒绝的详细理由。
  • 404 Not Found

5XX 服务器错误

  • 500 Internal Server Error :服务器正在执行请求时发生错误。
  • 503 Service Unavilable :服务器暂时处于超负载或正在进行停机维护,现在无法处理请求。

HTTP 首部

有 4 中类型首部字段:通用首部字段、请求首部字段、响应首部字段和实体首部字段

通用首部字段

首部字段名 说明
Cache-Control 控制缓存行为
Connection 控制不再转发给代理的首部字段、管理持久连接
Date 创建报文的日期时间
Pragma 报文指令
Trailer 报文末端的首部一览
Transfer-Encoding 指定报文主体的传输编码方式
Upgrade 升级为其他协议
Via 代理服务器的相关信息
Warning 错误通知

请求首部字段

首部字段名 说明
Accept 用户代理可处理的媒体类型
Accept-Charset 优先的字符集
Accept-Encoding 优先的内容编码
Accept-Language 优先的语言(自然语言)
Authorization Web 认证信息
Expect 期待服务器的特定行为
From 用户的电子邮箱地址
Host 请求资源所在服务器
If-Match 比较实体标记(ETag)
If-Modified-Since 比较资源的更新时间
If-None-Match 比较实体标记(与 If-Match 相反)
If-Range 资源未更新时发送实体 Byte 的范围请求
If-Unmodified-Since 比较资源的更新时间(与 If-Modified-Since 相反)
Max-Forwards 最大传输逐跳数
Proxy-Authorization 代理服务器要求客户端的认证信息
Range 实体的字节范围请求
Referer 对请求中 URI 的原始获取方
TE 传输编码的优先级
User-Agent HTTP 客户端程序的信息

响应首部字段

首部字段名 说明
Accept-Ranges 是否接受字节范围请求
Age 推算资源创建经过时间
ETag 是资源的匹配信息
Location 令客户端重定向至指定 URI
Proxy-Authenticate 代理服务器对客户端的认证信息
Retry-After 对再次发起请求的时机要求
Server HTTP 服务器的安装信息
Vary 代理服务器缓存的管理信息
WWW-Authenticate 服务器对客户端的认证信息

实体首部字段

首部字段名 说明
Allow 资源可支持的 HTTP 方法
Content-Encoding 实体主体适用的编码方式
Content-Language 实体主体的自然语言
Content-Length 实体主体的大小
Content-Location 替代对应资源的 URI
Content-MD5 实体主体的报文摘要
Content-Range 实体主体的位置范围
Content-Type 实体主体的媒体类型
Expires 实体主体过期的日期时间
Last-Modified 资源的最后修改日期时间

Cookie

HTTP 协议是无状态的,主要是为了让 HTTP 协议尽可能简单,是它能够处理更大的事务。HTTP/1.1 引入 Cookie 来保存状态信息。

Cookie 是服务器发送给客户端的数据,该数据会被保存在浏览器中,并且客户端的下次请求保存会包含该数据。通过 Cookie 可以让服务器知道两个请求是否来自同一个客户端,从而实现保持登录状态等功能

创建过程

服务器发送的响应报文包含 set-Cookie 字段,客户端得到响应报文后把 Cookie 内容保存到浏览器中。

HTTP/1.0 200 OK
Content-type: text/html
Set-Cookie: yummy_cookie=choco
Set-Cookie: tasty_cookie=strawberry
[page content]

客户端之后发送请求时,会从浏览器中读出 Cookie 值,在请求报文中包含 Cookie 字段。

GET /sample_page.html HTTP/1.1
Host: www.example.org
Cookie: yummy_cookie=choco; tasty_cookie=strawberry

Set-Cookie

属性 说明
NAME=VALUE 赋予 Cookie 的名称和其值(必需项)
expires=DATE Cookie 的有效期(若不明确指定则默认为浏览器关闭前为止)
path=PATH 将服务器上的文件目录作为 Cookie 的适用对象(若不指定则默认为文档所在的文件目录)
domain=域名 作为 Cookie 适用对象的域名(若不指定则默认为创建 Cookie 的服务器的域名)
Secure 仅在 HTTPs 安全通信时才会发送 Cookie
HttpOnly 加以限制,使 Cookie 不能被 JavaScript 脚本访问

Session 和 Cookie 区别

Session 是服务器用来跟踪用户的一种手段,每个 Session 都有一个唯一标识:Session ID。当服务器创建一个 Session 时,给客户端发送的响应报文包含 Set-Cookie 字段,其中有个名为 sid 的键值对,这个键值对就是 Session ID 。客户端接收到后就把 Cookie 保存在浏览器中,并且之后发送的请求报文都包含 Session ID 。HTTP 就是通过 Session 和 Cookie 两种方式一起合作来实现跟踪用户状态的,Session 用于服务器端,Cookie 用于客户端

浏览器禁用 Cookie 的情况

会使用 URL 重写技术,在 URL 后面加上 sid=xxx 。

使用 Cookie 实现用户名和密码的自动填写

网站脚本会自动从保存在浏览器中的 Cookie 读取用户名和密码,从而实现自动填写。

缓存

优点:

  • 降低服务器的负担
  • 提高响应速度(缓存资源比服务器上的资源离客户端更近)

实现方法:

  • 让代理服务器进行
  • 让客户端浏览器缓存

Cache-Control 字段

HTTP 通过 Cache-Control 首部字段来控制缓存。

Cache-Control: private, max-age=0, no-cache

no-cache 指令

该指令出现在请求报文的 Cache-Control 字段中,表示缓存服务器需要先向原服务器验证缓存资源是否过期;

该指令出现在响应报文的 Cache-Control 字段中,表示缓存服务器在进行缓存之前需要先验证缓存资源的有效性。

no-store 指令

该指令表示缓存服务器不能对请求或响应的任何一部分进行缓存。

no-cache 不表示不缓存,而是缓存之前需要先进行验证,no-store 才是不进行缓存。

max-age 指令

该指令出现在请求报文的 Cache-Control 字段中,如果缓存资源的缓存时间小于该指令指定的时间,那么就能接受该缓存。

该指令出现在响应报文的 Cache-Control 字段中,表示缓存资源在缓存服务器中保存的时间。

Expires 字段也可以用于告知缓存服务器该资源什么时候会过期。在 HTTP/1.1 中,会优先处理 Cache-Control : max-age 指令;而在 HTTP/1.0 中,Cache-Control : max-age 指令会被忽略掉。

持久连接

当浏览器访问一个包含多张图片的 HTML 页面时,除了请求访问 HTML 页面资源,还会请求图片资源,如果每进行一次 HTTP 通信就要断开一次 TCP 连接,连接建立和断开的开销会很大。持久连接只需要建立一次 TCP 连接就能进行多次 HTTP 通信。

持久连接需要使用 Connection 首部字段进行管理。HTTP/1.1 开始 HTTP 默认是持久化连接的,如果要断开 TCP 连接,需要由客户端或者服务器端提出断开,使用 Connection : close;而在 HTTP/1.1 之前默认是非持久化连接的,如果要维持持续连接,需要使用 Connection : Keep-Alive。

管线化方式 可以同时发送多个请求和响应,而不需要发送一个请求然后等待响应之后再发下一个请求。

通信数据转发

代理

代理服务器接受客户端的请求,并且转发给其它服务器。

使用代理的主要目的是:缓存、网络访问控制以及访问日志记录。

代理服务器分为正向代理和反向代理两种,用户察觉得到正向代理的存在,而反向代理一般位于内部网络中,用户察觉不到。

网关

与代理服务器不同的是,网关服务器会将 HTTP 转化为其它协议进行通信,从而请求其它非 HTTP 服务器的服务。

隧道

使用 SSL 等加密手段,为客户端和服务器之间建立一条安全的通信线路。

版本比较

HTTP/1.0 与 HTTP/1.1 的区别

  • http/1.1使用的是长连接 而http1.0使用的是短连接。
  • http/1.1在消息中增加了版本号, 用于扩展兼容。
  • http/1.1的缓存机制更加的灵活。
  • http/1.1对带宽进行了优化。
  • http/1.0只定义了16个状态响应码,而http/1.1定义了24个状态码。
  • http/1.0中1个服务器只能绑定一个地址,而http/1.1中1个服务器可以存在多个虚拟主机共享同一个IP地址,因为请求和响应都支持Host头域。

HTTP/1.1 与 HTTP/2.0 的区别

多路复用

HTTP/2.0 使用多路复用技术,使用同一个 TCP 连接来处理多个请求。

首部压缩

HTTP/1.1 的首部带有大量信息,而且每次都要重复发送。HTTP/2.0 要求通讯双方各自缓存一份首部字段表,从而避免了重复传输。

服务端推送

在客户端请求一个资源时,会把相关的资源一起发送给客户端,客户端就不需要再次发起请求了。例如客户端请求 index.html 页面,服务端就把 index.js 一起发给客户端。

二进制格式

HTTP/1.1 的解析是基于文本的,而 HTTP/2.0 采用二进制格式。


转载:https://blog.csdn.net/qq_44697754/article/details/128097373
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