【讀】這一次,讓我們再深入一點 - HTTP概述

_高洋_發表於2018-01-03

HTTP

這是關於網路系列的第四篇文章,接下來會有更多精彩內容.敬請期待! 讓我們一起乘風破浪!

前言

前面我們通過以下文章

分別對網際層的IP協議,運輸層的UDP和TCP協議進行了簡單的學習.從該篇開始, 我們學習應用層的HTTP協議.HTTP協議本身內容較為豐富, 希望你能通過該系列文章有所收穫.

本篇旨在理解HTTP客戶端伺服器互動過程，對其模型有大體瞭解，不做深入瞭解。你可以瞭解到一下內容:

Web客戶端於伺服器是如何通訊的
表示Web內容的資源來自何方
Web事務是怎樣工作的
HTTP通訊所使用的報文格式
底層TCP網路傳輸
HTTP協議演變
Web結構元件

內容

Web客戶端於伺服器是如何通訊的

先看下面一張通訊草圖：

可見，該通訊方式是，客戶端向伺服器傳送請求（Request），伺服器回送請求資料（Response），也就是請求應答模式。

表示Web內容的資源來自何方

資源可以是儲存在伺服器上的靜態檔案，如文字檔案、圖片檔案、影視檔案等；也可以是根據使用者身份生成的動態檔案，如個人的照片，線上商店購物訂單。

媒體型別在如此眾多的資源中，HTTP為了解每種資源的型別，會對資源打上標籤，稱之為MIME type，在Web伺服器回送的資料中包含該內容。客戶端可以根據資源型別決定如何處理該資源。常見的MIME type有：
- text/html HTML格式的文字型別
- text/plain普通的ASCII文字型別
- image/jpeg JPEG格式圖片型別
- image/gif GIF格式的圖片型別
- video/quicktime Apple公司QuickTime電影型別
- application/vnd.ms-powerpoint 微軟PowerPoint檔案型別
更多常見在這裡，MIME type大全看這裡
URI 伺服器上的每一個資源，都會有自己的標識，稱為統一資源識別符號(Uniform Resource Identifier, URI),它可以在世界範圍內標識並定位資訊資源。
URL URL是URI最常見的形式（另一種是下面討論的URN），稱為統一資源定位符。它描述了一臺伺服器上某資源的特定位置，可以精確的定位一個資源。如，http://www.baidu.com/image/girl.gif。大部分URL都遵循該格式，它包括下面幾個部分：
- http:// 稱為方案(scheme)，說明了訪問資源使用的協議型別，這裡通常是http://
- www.baidu.com伺服器地址（說為域名更為合適），也可以使IP地址
- 其餘部分指定了資源在伺服器的位置和名稱，也可以包含引數在最後，用?隔開。
URN URN是統一資源名，也是URI的一種。作為特定資源的唯一名稱使用，與資源的所在地無關。現階段，URN並未大範圍使用。
在實際應用中，並沒有對URI和URL進行特定區分。

Web事務是怎樣工作的

一個HTTP事務是由一條請求命令和一個響應結果組成。這種通訊通過HTTP報文的格式化資料塊進行。

方法
HTTP支援幾種不同的請求命令，這些命令稱為HTTP方法。每個HTTP請求都會包含一個方法，負責告訴伺服器執行什麼動作。常見的方法如下：

HTTP方法	描述
GET	告知伺服器，需要從伺服器向客戶端傳送命名資源
PUT	將客戶端的資料儲存的命名的伺服器資源中
DELETE	從伺服器刪除資源
POST	將客戶端資料傳送到一個伺服器應用程式
HEAD	僅傳送命名資源響應中的HTTP首部

更詳細的介紹在後續文章中。

狀態碼
每條HTTP響應報文返回時都會攜帶狀態碼，告知客戶端是否請求成功，或者是否需要採取其他動作。常見的狀態碼：

HTTP狀態碼描述

200 請求成功

302 Redirect，重定向。到其他地方獲取資源

404 Not Found，沒找到。無法找到資源

通常，和狀態碼一起的還有一條解釋性的短語，對該狀態進行描述。更詳細的介紹在後續文章中。
複合頁面看下面一個例子：
該頁面中的每一個資源都要使用一個單獨的HTTP事務。

HTTP狀態碼	描述
200	請求成功
302	Redirect，重定向。到其他地方獲取資源
404	Not Found，沒找到。無法找到資源

HTTP通訊所使用的報文格式

HTTP報文是由一行一行的簡單字串組成。都是純文字，不是二進位制。客戶端傳送給伺服器的稱為請求報文(request message)，伺服器發往客戶端的稱為響應報文(response message)。HTTP報文組成：

起始行
報文的第一行，請求報文中用來說明要做什麼，在響應報文中說明出現的情況。
首部欄位
起始行之後可以有零個或多個首部欄位。每個首部欄位是一個鍵值對。首部以一個空行結束。
主體
首部的空行之後是主體。請求主體中包括要傳送給伺服器的資料，響應主體中包括返回給客戶端的資料。主體的資料不具有結構化，可以包含任意二進位制資料和文字。

下面是一個請求和響應報文示例：

底層TCP網路傳輸

HTTP是應用層協議，它無需關係網路通訊的具體細節，把聯網的細節都交給了通用可靠的TCP/IP。相關內容,請檢視該篇起始位置給出的連結.

下面是一個建立連結請求資料的過程：

總結步驟如下：

從URL解析主機名（或稱為域名）
通過主機名獲取IP地址
解析埠號（如果有的話），沒有使用預設的80
建立於伺服器的TCP連結
向伺服器傳送HTTP請求報文
伺服器返回HTTP響應報文
關閉連結

HTTP協議演變（瞭解）

HTTP/0.9 HTTP的1991原型版。有很多嚴重的設計缺陷，只支援GET方法，不支援多媒內容的MIME型別，各種HTTP首部或版本號。其初衷是為了獲取HTML物件，很快就被1.0版本取代。
HTTP/1.0 1.0是一個廣泛使用的版本。新增了版本號，各種首部，一些額外方法，已經對多媒體物件的處理。它使得包含生動圖片的Web頁面和互動式表格成為可能。
HTTP/1.0+ 在20實際90年代中葉，為了滿足快速擴張的網際網路需要，流行的客戶端和伺服器在HTTP中新增了各種特性，包含keep-alive，虛擬主機支援，以及代理連結支援。帶有這種非官方的HTTP版本通常稱為HTTP/1.0+。
HTTP/1.1 HTTP/1.1重點是校正HTTP設計中的結構性缺陷，明確語義，引入重要的效能優化措施，刪除不好的特性。
HTTP/NG(HTTP/2.0) 2.0版注重效能的大幅優化，以及更強大的服務邏輯遠端執行框架。更具體的HTTP/2.0介紹看這裡。

Web結構元件

主要了解概念，更細緻的討論在後續文章中。

代理
客戶端和伺服器之間的HTTP中間實體。接收所有客戶端的HTTP請求，並轉發給伺服器（可能對請求進行修改）。對於使用者來說，這些中介軟體就是代理，代表使用者訪問伺服器。
快取
Web快取或代理快取是一種特殊的HTTP代理伺服器，可以將經過代理傳送的常用檔案複製儲存起來，下一個請求同一檔案的客戶端就可以使用該快取。
閘道器
閘道器也是一種特殊的伺服器，作為其他伺服器的中間實體使用，具有特定的功能。如下，HTTP/FTP閘道器，負責將HTTP客戶端的HTTP請求，在響應客戶端之前，閘道器會去FTP伺服器請求對應資料。實現了客戶端HTTP協議到FTP協議的轉換。
隧道
HTTP隧道通常用來在一條或多條HTTP連結上轉發非HTTP資料，轉發時不會窺探資料。比如通過HTTP連結承載加密的安全套接字層（SSL）流量，這樣SSL流量就可以穿過只允許Web流量通過的防火牆。
Agent代理
使用者Agent代理簡稱為Agent代理，是代表使用者發起HTTP請求的客戶端應用程式（瀏覽器）。在HTTP請求報文的首部中存在User-agent欄位，表示了傳送當前請求的代理資訊。使用者代理不僅包含瀏覽器，還有一些其他的程式，指令碼等，如“網路蜘蛛”，“Web機器人”，它們專門在網際網路上收集資訊。