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HTTP介绍与背景

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HTTP介绍与背景(涉及HTTP、HTTPS、TCP、IP、网络架构等内容)

HTTP介绍与背景

参考文献

网络科普

OSI与TCP/IP模型

OSI

​ OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互连模型。ISO为了更好的使网络应用更为普及，推出了OSI参考模型。其含义就是推荐所有公司使用这个规范来控制网络。这样所有公司都有相同的规范，就能互联了。

TCP/IP

​ TCP/IP是一个协议簇，是在 IP 协议的通信过程中，使用到的协议族的统称。

TCPl(Transmission Control Protocol):传输控制协议

IP(Internet Protocol):网际协议

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TCP与UDP

TCPl(Transmission Control Protocol):传输控制协议

UDP(User Datagram Protocol):用户数据报协议

UDP TCP
是否连接 无连接 面向连接（三次握手，四次挥手）
是否可靠 不可靠传输，不使用流量控制和拥塞控制 可靠传输，使用流量控制和拥塞控制
连接对象个数 支持一对一，一对多，多对一和多对多交互通信 只能是一对一通信
传输方式 面向报文 面向字节流
首部开销 首部开销小，仅8字节 首部最小20字节，最大60字节
适用场景 适用于实时应用（IP电话、视频会议、直播等） 适用于要求可靠传输的应用，例如文件传输

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HTTP介绍

​ HTTP是Hyper Text Transfer Protocol 超文本传输协议。是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档，还确定传输文档中的哪一部分，以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等,，请求端口是80。

HTTP是无状态的半双工应用层协议

​ HTTP是⽆状态的，也就是说，它是不对通信状态进⾏保存的。它并不知道之前通信的对⽅是谁，这样设计的⽬的就是为了让HTTP简单化，能够快速处理⼤量的事务！但是，我们经常是需要知道访问的⼈是谁，于是就有了Cookie技术或者通过请求头传递身份认证令牌

HTTP请求方法介绍

GET：用作于获取资源

POST：用来传输实体的主体（RESTFUL中主要用来创建单个资源）

PUT：要用来传输文件（RESTFUL中主要用来更新单个资源）

DELETE：删除资源

OPTIONS：查询请求的指定资源都服务端支持什么http方法

HEAD：获得报⽂⾸部，与GET⽅法类似，只是不返回报⽂主体，⼀般⽤于验证URI是否有效。

HTTP常⽤的状态码

2XX：一般是请求成功

200：正常处理

204：成功处理，但是服务器没有新数据返回，显示页面不更新

206：对服务器进行范围请求，只返回一部分数据

3XX：一般表示重定向重定向区分解释

301：永久重新向：请求的资源已分配了新的URI中，URL地址改变了

302：临时重新向：请求的资源临时分配了新的URI中，URL地址没变

303：同302，明确客户端用GET方式请求资源

307：同302，请求方法不变（如不会把POST请求变成GET）

308：同301，请求方法不变（如不会把POST请求变成GET）

4XX：表示客户端出错了

400：请求报文语法出错

401：需要身份认证

403：没有权限访问

404：服务器没有这个资源

5XX：服务器出错

500：服务器内部异常

502：错误的网关（网站的服务器暂时挂了(不响应)），可能是服务器正在发版重启，或者响应不过来

503：服务器正忙

HTTP请求报文介绍

请求报文

请求行（请求方法 + URI + HTTP版本） + 请求头 +请求体

POST /cms/web/tms/check/pageCheckJira HTTP/1.1
Host: mss-dev01.dotfashion.cn
Proxy-Connection: keep-alive
Content-Length: 115
Accept: application/json, text/plain, /
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/98.0.4758.102 Safari/537.36
Content-Type: application/json;charset=UTF-8
Origin: www.example.com
Referer: www.example.com/system-cms/
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en-US;q=0.8,en;q=0.7
空行
request请求体：{}

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响应报文

响应行 +响应头 +响应体

HTTP/1.1 200 OK
Server: openresty
Date: Wed, 23 Feb 2022 07:54:42 GMT
Content-Type: application/json
Transfer-Encoding: chunked
Connection: keep-alive
Vary: Accept-Encoding
Vary: Accept-Encoding
P-Version: 220224
Trace-Id: 2937c15ea18fea3f
Access-Control-Allow-Origin: www.example.com
Vary: Origin
Vary: Access-Control-Request-Method
Vary: Access-Control-Request-Headers
Access-Control-Allow-Credentials: true
Content-Encoding: gzip
空行
response请求体：{}
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Header举例

Location: http://www.it315.org/index.jsp 【服务器告诉浏览器要跳转到哪个⻚⾯】
Server:apache tomcat【服务器告诉浏览器，服务器的型号是什么】
Content-Encoding: gzip 【服务器告诉浏览器数据压缩的格式】
Content-Length: 80 【服务器告诉浏览器回送数据的⻓度】
Content-Language: zh-cn 【服务器告诉浏览器，服务器的语⾔环境】
Content-Type: text/html; charset=GB2312 【服务器告诉浏览器，回送数据的类型】
Last-Modified: Tue, 11 Jul 2000 18:23:51 GMT【服务器告诉浏览器该资源上次更新时间】
Refresh: 1;url=http://www.it315.org【服务器告诉浏览器要定时刷新】
Content-Disposition: attachment; filename=aaa.zip【服务器告诉浏览器以下载⽅式打开数据】
Transfer-Encoding: chunked 【服务器告诉浏览器数据以分块⽅式回送】
Set-Cookie:SS=Q0=5Lb_nQ; path=/search【服务器告诉浏览器要保存Cookie】
Expires: -1【服务器告诉浏览器不要设置缓存】
Cache-Control: no-cache 【服务器告诉浏览器不要设置缓存】
Pragma: no-cache 【服务器告诉浏览器不要设置缓存】
Connection: close/Keep-Alive 【服务器告诉浏览器连接⽅式】
Date: Tue, 11 Jul 2000 18:23:51 GMT【服务器告诉浏览器回送数据的时间】

网页通信的大致过程

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​ 我们知道HTTP是在应⽤层中的，显然，我们在Web通信的过程中，不仅仅是需要HTTP协议的，还会涉
及到其他的协议的。
DNS：负责解析域名
​ 我们访问⼀个⽹⻚的时候，往往是通过域名来访问的 www.baidu.com ,⽽计算机通信只
认的是我们的主机地址(192.168.xxx.xxx)，因此，当我们输⼊域名的时候，需要DNS把域名解析成
主机来进⾏访问。
HTTP：产⽣请求报⽂数据
​ 当我们对Web⻚⾯进⾏操作的时候，就会产⽣HTTP报⽂数据，请求对应的服务端进⾏响应。
TCP协议：分割HTTP数据，保证数据运输
​ TCP协议采⽤了三次握⼿的⽅式来保证数据的准确运输，在运输的数据的时候，发送标识过去给服
务器，服务器也返回标识给客户端，⽽客户端收到消息后再次返回标识给服务器。这样⼀来就保证
了数据运输是可靠的。
IP协议：传输数据包，找到通信⽬的地地址。
​ IP协议把我们的产⽣的数据包发送给对⽅，IP地址指明了节点被分配的地址，但IP地址可能会变
换，我们可以使⽤ARP协议来将IP地址反射为MAC地址。MAC地址是不会更改的，是⽹卡所属的
固定地址。在找到通信⽬的地之前，我们是需要不断的中转的，这过程我们称作为：“路由中转”，我们并不知
道路由中转了多少次的。因此是不能全⾯了解到互联⽹中的传输状况的。
​ 我们⽹⻚上请求数据就是这么⼀个流程

HTTP版本差异

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HTTP1.1新改动

1、持久连接（一次TCP连接可以多次使用，当然如果并发发起多个HTTP请求，也会有多个TCP连接）

2、提出管线化理论（由于实践中存在很多问题无法解决，所以浏览器默认是关闭，所以可以认为是不支持同时多个请求，依然阻塞，HTTP Pipelining其实是把多个HTTP请求放到⼀个TCP连接中⼀⼀发送，⽽在发送过程中不需要等待服务器对前⼀个请求的响应；只不过，客户端还是要按照发送请求的顺序来接收响应）

3、增加host字段，支持断点传输（将实体主体分块传输，资源下载终端后，下载剩余部分即可，无需重新下载）

4、增加缓存处理（新的header如Cache-Control）

补充说明：

1、浏览器http请求的并发性是如何体现的？并发请求的数量有没有限制？

​ 页面资源请求时，浏览器会同时和服务器建立多个TCP连接，在同一个TCP连接上顺序处理多个HTTP请求。所以浏览器的并发性就体现在可以建立多个TCP连接，来支持多个http同时请求。Chrome浏览器最多允许对同一个域名Host建立6个TCP连接，不同的浏览器有所区别

HTTP2.0新改动

1、二进制分帧

2、多路复用，请求不阻塞

3、头部压缩

4、服务器推送

HTTP优化方案

参考文档

  • TCP复⽤：TCP连接复⽤是将多个客户端的HTTP请求复⽤到⼀个服务器端TCP连接上，⽽HTTP复
    ⽤则是⼀个客户端的多个HTTP请求通过⼀个TCP连接进⾏处理。前者是负载均衡设备的独特功
    能；⽽后者是HTTP 1.1协议所⽀持的新功能
  • 内容缓存：将经常⽤到的内容进⾏缓存起来，那么客户端就可以直接在内存中获取相应的数据了。
  • 压缩：将⽂本数据进⾏压缩，减少带宽
  • SSL加速（SSL Acceleration）：使⽤SSL协议对HTTP协议进⾏加密，在通道内加密并加速
  • TCP缓冲：通过采⽤TCP缓冲技术，可以提⾼服务器端响应时间和处理效率，减少由于通信链路问
    题给服务器造成的连接负担。

HTTPS介绍

HTTP的安全隐患

1、通信使⽤明⽂【没有加密过内容的】
2、不验证身份，无论是客户端还是服务端【HTTP无状态】（可以通过请求头带JWT-token来验证客户端身份）
3、无法保证所见即所得【可以被篡改】（可以设置数字验签（哈希整个json体），把双方约定的某个secret字段作为其中一个字段参与签名字段生成后移除）

HTTPS相关概念介绍

​ HTTPS（全称：Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer（SSL）），是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版，端口号是443。即HTTP下加入SSL层.

​ SSL(Secure Socket Layer):安全套接字协议，SSL是基于HTTP之下TCP之上的一个协议层，是基于HTTP标准并对TCP传输数据时进行加密，所以HPPTS是HTTP+SSL/TCP的简称。

​ TLS(Transport Layer Security)安全传输层协议,是SSL的3.0版本

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HTTPS的通信过程

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TCP三次握手建立连接后，再通过TCP进行TLS认证，最终得到会话秘钥

参考资料

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HTTPS通信的优点

1、所有信息都是加密传播，⿊客⽆法窃听

2、具有校验机制，⼀旦被篡改，通信双⽅会⽴刻发现

3、配备身份证书，防⽌身份被冒充。