深入理解http1.x、http 2和https

keywords發表於2019-02-16
HTTP

一、HTTP/1.x

Http1.x

  • 缺陷：執行緒阻塞，在同一時間，同一域名的請求有一定數量限制，超過限制數目的請求會被阻塞

http1.0

  • 缺陷：瀏覽器與伺服器只保持短暫的連線，瀏覽器的每次請求都需要與伺服器建立一個TCP連線（TCP連線的新建成本很高，因為需要客戶端和伺服器三次握手），伺服器完成請求處理後立即斷開TCP連線，伺服器不跟蹤每個客戶也不記錄過去的請求；

  • 解決方案：

    • 新增頭資訊——非標準的Connection欄位Connection: keep-alive

http1.1：

  • 改進點：

  1. 持久連線

    • 引入了持久連線，即TCP連線預設不關閉，可以被多個請求複用，不用宣告Connection: keep-alive(對於同一個域名，大多數瀏覽器允許同時建立6個持久連線)

  2. 管道機制

    • 即在同一個TCP連線裡面，客戶端可以同時傳送多個請求。

  3. 分塊傳輸編碼

    • 即服務端沒產生一塊資料，就傳送一塊，採用”流模式”而取代”快取模式”。

  4. 新增請求方式

    • PUT:請求伺服器儲存一個資源;
    • DELETE：請求伺服器刪除標識的資源；
    • OPTIONS：請求查詢伺服器的效能，或者查詢與資源相關的選項和需求；
    • TRACE：請求伺服器回送收到的請求資訊，主要用於測試或診斷；
    • CONNECT：保留將來使用

  • 缺點：

    • 雖然允許複用TCP連線，但是同一個TCP連線裡面，所有的資料通訊是按次序進行的。伺服器只有處理完一個請求，才會接著處理下一個請求。如果前面的處理特別慢，後面就會有許多請求排隊等著。這將導致“隊頭堵塞”
    • 避免方式：一是減少請求數，二是同時多開持久連線

二、HTTP/2.0

  • 特點：

    1. 採用二進位制格式而非文字格式；
    2. 完全多路複用，而非有序並阻塞的、只需一個連線即可實現並行；
    3. 使用報頭壓縮，降低開銷
    4. 伺服器推送

1. 二進位制協議

  • HTTP/1.1 版的頭資訊肯定是文字（ASCII編碼），資料體可以是文字，也可以是二進位制。HTTP/2 則是一個徹底的二進位制協議，頭資訊和資料體都是二進位制，並且統稱為”幀”：頭資訊幀和資料幀。
  • 二進位制協議解析起來更高效、“線上”更緊湊，更重要的是錯誤更少。

2. 完全多路複用

  • HTTP/2 複用TCP連線，在一個連線裡，客戶端和瀏覽器都可以同時傳送多個請求或回應，而且不用按照順序一一對應，這樣就避免了”隊頭堵塞”。

3. 報頭壓縮

  • HTTP 協議是沒有狀態，導致每次請求都必須附上所有資訊。所以，請求的很多頭欄位都是重複的，比如Cookie，一樣的內容每次請求都必須附帶，這會浪費很多頻寬，也影響速度。
  • 對於相同的頭部，不必再通過請求傳送，只需傳送一次；
  • HTTP/2 對這一點做了優化，引入了頭資訊壓縮機制；
  • 一方面，頭資訊使用gzip或compress壓縮後再傳送；
  • 另一方面，客戶端和伺服器同時維護一張頭資訊表，所有欄位都會存入這個表，產生一個索引號，之後就不傳送同樣欄位了，只需傳送索引號。

4. 伺服器推送

  • HTTP/2 允許伺服器未經請求，主動向客戶端傳送資源；
  • 通過推送那些伺服器任務客戶端將會需要的內容到客戶端的快取中，避免往返的延遲

三、HTTPS

  • HTTP協議通常承載於TCP協議之上，在HTTP和TCP之間新增一個安全協議層（SSL或TSL），這個時候，就成了我們常說的HTTPS.

1、HTTPS主要作用

- （1）對資料進行加密，並建立一個資訊保安通道，來保證傳輸過程中的資料安全;
- （2）對網站伺服器進行真實身份認證。

2、HTTPS和HTTP的區別

- 1、HTTPS是加密傳輸協議，HTTP是名文傳輸協議;
- 2、HTTPS需要用到SSL證照，而HTTP不用;
- 3、HTTPS比HTTP更加安全，對搜尋引擎更友好，利於SEO,
- 4、 HTTPS標準埠443，HTTP標準埠80;
- 5、 HTTPS基於傳輸層，HTTP基於應用層;

3、HTTPS和HTTP的工作過程區別

  • HTTP 包含動作：

    1. 瀏覽器開啟一個 TCP 連線
    2. 瀏覽器傳送 HTTP 請求到伺服器端
    3. 伺服器傳送 HTTP 回應資訊到瀏覽器
    4. TCP 連線關閉

  • SSL 包含動作：

    1. 驗證伺服器端
    2. 客戶端和伺服器端選擇加密演算法和密碼，確保雙方都支援
    3. 驗證客戶端(可選)
    4. 使用公鑰加密技術來生成共享加密資料
    5. 建立一個加密的 SSL 連線
    6. 基於該 SSL 連線傳遞 HTTP 請求

3、HTTPS加密方式

  • 對稱加密：加密和解密都是使用的同一個金鑰；

  • 非對稱加密：

    • 加密使用的金鑰和解密使用的金鑰是不相同的，分別稱為：公鑰、私鑰；
    • 公鑰和演算法都是公開的，私鑰是保密的。
    • 非對稱加密過程：
    1. 服務端生成配對的公鑰和私鑰
    2. 私鑰儲存在服務端，公鑰傳送給客戶端
    3. 客戶端使用公鑰加密明文傳輸給服務端
    4. 服務端使用私鑰解密密文得到明文
  • 數字簽名：簽名就是在資訊的後面再加上一段內容，可以證明資訊沒有被修改過。

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