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1、http相关概念
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1、http相关概念
互联网是网络的网络是所有类型网络的母集因特网世界上最大的互联网网络。即因特网概念从属于互联网概念。习惯上大家把连接在因特网上的计算机都成为主机。万维网WWWworld wide web万维网并非某种特殊的计算机网络是一个大规模的、联机式的信息贮藏库使用链接的方法能非常方便地从因特网上的一个站点访问另一个站点超链技术具有提供分布式服务的特点。万维网是一个分布式的超媒体系统是超文本系统的扩充基于B/S架构实现。 URL万维网使用统一资源定位符Uniform Resource Locator来标志万维网上的各种文档并使每个文档在整个因特网的范围内具有唯一的标识符URL。 HTTP为解决用什么样的网络协议来实现整个因特网上的万维网文档”这一难题就要使万维网客户程序以浏览器为主但不限于浏览器与万维网服务器程序之间的交互遵守严格的协议即超文本传送协议HyperText Transfer Protocol。HTTP是处于应用层的协议使用TCP传输层协议进行可靠的传送。因此需要特别提醒的是万维网是基于因特网的一种广泛因特网应用系统且万维网采用的是HTTP80/TCP和 HTTPS443/TCP的传输协议但因特网还有其他的网络应用系统如FTP、SMTP等等。 HTML为了解决怎样使不同作者创作的不同风格的万维网文档都能在因特网上的各种主机上显示出来同时使用户清楚地知道在什么地方存在着链接”这一问题万维网使用超文本标记语言HyperText Markup Language使得万维网页面的设计者可以很方便地用链接从页面的某处链接到因特网的任何一个万维网页面并且能够在自己的主机品目上将这些页面显示出来。HTML与txt一样仅仅是是一种文档不同之处在于这种文档专供于浏览器上为浏览器用户提供统一的界面呈现的统一规约。且具备结构化的特征这是txt所不具备的强制规定。
2、访问浏览器的过程 3、http协议通信过程
HTTPHyperText Transfer Protocol超文本传输协议是一种用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议。
HTTP是万维网的数据通信的基础,设计HTTP最初的目的是为了提供一种远距离共享知识的方式借助多文档进行关联实现超文本连成相互参阅的WWWworld wide web,万维网
HTTP的发展是由蒂姆·伯纳斯-李Tim Berners-Lee于1989年在欧洲核子研究组织CERN所发起。HTTP的标准制定由万维网协会World Wide Web ConsortiumW3C和互联网工程任务组Internet Engineering Task ForceIETF进行协调最终发布了一系列的RFC其中最著名的是1999年6月公布的 RFC 2616定义了HTTP协议中现今广泛使用的一个版本——HTTP 1.1版
2014年12月互联网工程任务组IETF的Hypertext Transfer Protocol Bishttpbis工作小组将HTTP/2标准提议递交至IESG进行讨论于2015年2月17日被批准。 HTTP/2标准于2015年5月以RFC 7540正式发表取代HTTP 1.1成为HTTP的实现标准。 扩展网络通信两台主机之间通信
[rootlocalhost ~]#yum install nc -y[rootlocalhost ~]#nc -l 8000
nihao
xia xue le
下雪了#主机1 在监听 8000 端口[rootcentos7-2 ~]#nc 192.168.246.7 8000
nihao
xia xue le
下雪了#主机2 去访问 主机1(服务端)的8000 端口 就可以聊天了
例如在浏览器地址栏键入URL按下回车键之后会经历以下流程:
1. 浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址; 2. 解析出 IP 地址后根据该 IP 地址和默认端口 80和服务器建立TCP连接; 3. 浏览器发出读取文件(URL 中域名后面部分对应的文件)的HTTP 请求该请求报文作为 TCP 三次握手的第三个报文的数据发送给服务器; 4. 服务器对浏览器请求作出响应并把对应的 html 文本发送给浏览器; 5. 释放 TCP连接; 6. 浏览器将该 html 文本并显示内容;
4、http相关技术
http Hyper Text Transfer Protocol 应用层协议默认端口 80/tcp
①WEB前端开发语言
html
Hyper Text Markup Language 超文本标记语言编程语言主要负责实现页面的结构
css
Cascading Style Sheet 层叠样式表 定义了如何显示装扮 HTML 元素比如字体大小和颜色属性等。样式通常保存在外部的 .css 文件中,用于存放一些HTML文件的公共属性,从而通过仅编辑一个简单的 CSS 文档可以同时改变站点中所有页面的布局和外观。
javascript
javascript实现网页的动画效果但实属于静态资源
②URI(i)和URL
URI Uniform Resource Identifier 统一资源标识分为URL 和 URNURNUniform Resource Naming统一资源命名
示例 P2P下载使用的磁力链接是URN的一种实现
magnet:?xturn:btih:660557A6890EF888666只是描述了资源的名字并没有明确该资源在哪里
URLUniform Resorce Locator统一资源定位符用于描述某服务器某特定资源位置
两者区别
URN如同一个人的名称而URL代表一个人的住址。URN定义某事物的身份而URL提供查找该事物的方法。URN仅用于命名而不指定地URL组成。 scheme://user:passwordhost:port/path;params?query#frag scheme:方案访问服务器以获取资源时要使用哪种协议
user:用户 虚拟用户某些方案访问资源时需要的用户名
password:密码用户对应的密码中间用分隔
Host:主机资源宿主服务器的主机名或IP地址
port:端口,资源宿主服务器正在监听的端口号很多方案有默认端口号
path:路径,服务器资源的本地名由一个/将其与前面的URL组件分隔
params:参数指定输入的参数参数为名/值对多个参数用;分隔
query:查询传递参数给程序如数据库用分隔,多个查询用分隔
frag:片段,一小片或一部分资源的名字此组件在客户端使用用#分隔 重点 ③MIME
MIME : Multipurpose Internet Mail Extensions 多用途互联网邮件扩展
文件 /etc/mime.types ,来自于mailcap包
MIME格式type/subtype 主要类型/次要类型
如果你的文件在mime里就展示给你看如果不在就下载
text/plain
text/html
text/css
image/jpeg jpg jpeg
image/png
video/mp4
application/javascript#前面是大类/后面是小类
④HTTP请求访问的完整过程 建立连接 接收请求 处理请求 访问资源 构建响应报文 发送响应报文 记录日志 ⑤网站访问量
网站访问量统计的重要指标 IP(独立IP)即Internet Protocol,指独立IP数。一天内来自相同客户机IP 地址只计算一次记录远程客户机IP地址的计算机访问网站的次数是衡量网站流量的重要指标 PV(访问量) 即Page View, 页面浏览量或点击量用户每次刷新即被计算一次PV反映的是浏览某网站的页面数PV与来访者的数量成正比PV并不是页面的来访者数量而是网站被访问的页面数量 UV(独立访客)即Unique Visitor,访问网站的一台电脑为一个访客。一天内相同的客户端只被计算一次。可以理解成访问某网站的电脑的数量。网站判断来访电脑的身份是通过cookies实现的。如果更换了IP后但不清除cookies再访问相同网站该网站的统计中UV数是不变的
⑥HTTP工作机制
一次http事务包括 http请求http request http响应http response
Web资源web resource 一个网页由多个资源文件构成打开一个页面通常会有多个资源展示出来但是每个资源都要单独请求。因此一个Web 页面”通常并不是单个资源而是一组资源的集合
资源类型
静态文件无需服务端做出额外处理,服务器端和客户端的文件内容相同 常见文件后缀.html, .txt, .jpg, .js, .css, .mp3, .avi 动态文件服务端执行程序返回执行的结果,服务器端和客户端的文件内容不相同 常见文件后缀.php, .jsp ,.asp
提高HTTP连接性能 并行连接通过多条TCP连接发起并发的HTTP请求 持久连接keep-alive重用TCP连接以消除连接和关闭的时延,以事务个数和时间来决定是否关闭连接 管道化连接通过共享TCP连接发起并发的HTTP请求 复用的连接交替传送请求和响应报文实验阶段
⑦HTTP协议版本 http/0.9
1991原型版本功能简陋只有一个命令GET。GET /index.html ,服务器只能回应HTML格式字符串不能回应别的格式。
http/1.0
1996年5月,支持cache, MIME, method
每个TCP连接只能发送一个请求发送数据完毕连接就关闭如果还要请求其他资源就必须再新建一个连接引入了POST命令和HEAD命令头信息是 ASCII 码后面数据可为任何格式。服务器回应时会告诉客户端数据是什么格式即Content-Type字段的作用。这些数据类型总称为MIME 多用途互联网邮件扩展每个值包括一级类型和二级类型预定义的类型也可自定义类型, 常见Content-Type值text/xml image/jpeg audio/mp3。
http/1.1 1997年1月引入了持久连接persistent connection即TCP连接默认不关闭可以被多个请求复用不用声明Connection: keep-alive。对于同一个域名大多数浏览器允许同时建立6个持久连接引入了管道机制即在同一个TCP连接里客户端可以同时发送多个请求进一步改进了HTTP协议的效率新增方法PUT、PATCH、OPTIONS、DELETE同一个TCP连接里所有的数据通信是按次序进行的。服务器只能顺序处理回应前面的回应慢会有许多请求排队造成队头堵塞Head-of-line blocking为避免上述问题两种方法一是减少请求数二是同时多开持久连接。网页优化技巧如合并脚本和样式表、将图片嵌入CSS代码、域名分片domain sharding等HTTP 协议不带有状态每次请求都必须附上所有信息。请求的很多字段都是重复的浪费带宽影响速度. 重点 0.9版本 只有 get 只有下载 没有上传put)1.0版本 没有长连接可以下载和上传 (put)1.1版本 支持长连接可以下载和上传 (put) HTTP2协议
http/2.02015年HTTP2.0是SPDY的升级版
头信息和数据体都是二进制称为头信息帧和数据帧复用TCP连接在一个连接里客户端和浏览器都可以同时发送多个请求或回应且不用按顺序一一对应避免了队头堵塞,此双向的实时通信称为多工Multiplexing引入头信息压缩机制header compression,头信息使用gzip或compress压缩后再发送客户端和服务器同时维护一张头信息表所有字段都会存入这个表生成一个索引号不发送同样字段只发送索引号提高速度HTTP/2 允许服务器未经请求主动向客户端发送资源即服务器推送server push
⑧HTTPS协议
为解决安全问题网景在1994年创建了HTTPS并应用在网景导航者浏览器中。 最初HTTP是与SSL一起使用的在SSL逐渐演变到TLS时其实两个是一个东西只是名字不同而已最新的HTTPS也由在2000年五月公布的RFC 2818正式确定下来。HTTPS就是安全版的HTTP目前大型网站基本实现全站HTTPS
HTTPS特点 HTTPS协议需要到CA申请证书一般免费证书很少需要交费 HTTP协议运行在TCP之上所有传输的内容都是明文HTTPS运行在SSL/TLS之上SSL/TLS运行在TCP之上所有传输的内容都经过加密的 HTTP和HTTPS使用的是不同的连接方式端口不同前者是80后者是443 HTTPS可以有效的防止运营商劫持解决了防劫持的一个大问题 HTTPS 实现过程降低用户访问速度但经过合理优化和部署HTTPS 对速度的影响还是可以接受的
5、HTTP协议及报文头部结构
1.http请求报文
报文由三个部分组成即开始行、首部行和实体主体在请求报文中开始行就是请求行。 URL包含/index/index2?a1b2路径和参数都在这里。 方法 GET 获取资源 当前网络请求中绝大部分使用的是 GET 方HEAD 获取报文首部主要用于确认 URL 的有效性以及资源更新的日期时间等POST 传输实体主体 比如传输 用户名密码PUT 上传文件比如写博客PATCH 对资源进行部分修改DELETE删除文件OPTIONS查询支持的方法查看服务端可以支持哪些方法CONNECT要求在与代理服务器通信时建立隧道类似加密TRACE追踪路径
url指明资源的具体位置
scheme://user:passwordhost:port/path;params?query#frag scheme
http 超文本传输协议https 安全的http协议ftp 文件传输协议user帐号password密码host主机名 或 域名 或 ip地址port 服务器端口号path访问资源的路径相当于组件路径params参数但是这个不常用指定一些参数譬如指定传输方式qurey查询参数fraghtml资源片段譬如html文档过大的时候frag定位到html的一部分首部字段使用首部字段是为了给浏览器和服务器提供报文主体大小、所使用的语言、认证信息等内容HTTP 首部字段是由首部字段名和字段值构成的中间用冒号“:” 分隔
首部的分类
通用首部:请求报文和响应报文两方都会使用的首部 Date: 报文的创建时间 Connection连接状态如keep-alive, close Via显示报文经过的中间节点代理网关 Cache-Control控制缓存如缓存时长 MIME-Version:发送端使用的MIME版本 Warning错误通知 请求首部:从客户端向服务器端发送请求报文时使用的首部。补充了请求的附加内容、客户端信息、请求内容相关优先级等信息 Accept通知服务器自己可接受的媒体类型Accept-Charset 客户端可接受的字符集Accept-Encoding客户端可接受编码格式如gzipAccept-Language客户端可接受的语言Client-IP: 请求的客户端IPHost: 请求的服务器名称和端口号Referer跳转至当前URI的前一个URLUser-Agent客户端代理浏览器版本Expect允许客户端列出某请求所要求的服务器行为条件式请求首部If-Modified-Since自从指定的时间之后请求的资源是否发生过修改条件式请求首部If-Unmodified-Since与上面相反条件式请求首部If-None-Match本地缓存中存储的文档的ETag标签是否与服务器文档的Etag不匹配条件式请求首部If-Match与上面相反 条件式请求首部Authorization向服务器发送认证信息如账号和密码安全请求首部Cookie: 客户端向服务器发送cookieProxy-Authorization: 向代理服务器认证 代理请求首部响应首部从服务器端向客户端返回响应报文时使用的首部。补充了响应的附加内容也会要求客户端附加额外的内容信息 协商首部某资源有多种表示方法时使用 Accept-Ranges服务器可接受的请求范围类型 Vary服务器查看的其它首部列表 安全响应首部 Set-Cookie向客户端设置cookie WWW-Authenticate来自服务器对客户端的质询列表 信息性 Age从最初创建开始响应持续时长 Server服务器程序软件名称和版本 实体首部针对请求报文和响应报文的实体部分使用的首部。补充了资源内容更新时间等与实体有关的的信息 缓存相关 ETag实体的扩展标签 Expires实体的过期时间 Last-Modified最后一次修改的时间 Allow: 列出对此资源实体可使用的请求方法Location告诉客户端真正的实体位于何处Content-Encoding:对主体执行的编码Content-Language:理解主体时最适合的语言Content-Location: 实体真正所处位置Content-Type主体的对象类型如text扩展首部 实体请求时附加的数据或响应时附加的数据例如登录网站时的用户名和密码博客的上传文章论坛上的发言等。
2.响应报文
响应报文的开始行是状态行
状态行包括三项内容即 HTTP 的版本状态码以及解释状态码的简单短语 状态码
三位数字标记请求处理过程中发生的情况
http协议状态码分类
类别原因短语1xx信息性状态码接收的请求正在处理2xx成功状态码请求正常处理完毕3xx重定向状态码需要进行附加操作以完成请求4xx客户端错误状态码服务器无法处理请求5xx服务器错误状态码服务器处理请求出错
http协议常用的状态码 200 成功请求数据通过响应报文的entity-body部分发送;OK 301 请求的URL指向的资源已经被删除但在响应报文中通过首部Location指明了资源现 在所处的新位置Moved Permanently 302 响应报文Location指明资源临时新位置 Moved Temporarily 304 客户端发出了条件式请求但服务器上的资源未曾发生改变则通过响应此响应状态码通知客户端Not Modified 307: 浏览器内部重定向 401 需要输入账号和密码认证方能访问资源Unauthorized 403 请求被禁止Forbidden 404 服务器无法找到客户端请求的资源Not Found 500 服务器内部错误Internal Server Error,比如:cgi程序没有执行权限 502 代理服务器从后端服务器收到了一条伪响应如无法连接到网关Bad Gateway 503 服务不可用临时服务器维护或过载服务器无法处理请求,比如:php服务停止,无法处理php程序 504 网关超时 二、Cookie和Session
会话管理管理浏览器客户端和服务器端之间会话过程中产生的会话数据。
为了会话管理HTTP就需要传输大量重复信息内容的问题造成大量的网络带宽消耗。于是 Cookie 和Session 技术闪亮登场了它们可以为用户进行会话管理实现保存状态。
1、Cookie
Cookie 又称为小甜饼”。类型为小型文本文件”指某些网站为了辨别用户身份而储存在用户本地终端Client Side上的数据通常经过加密。由网景公司的前雇员卢·蒙特利在1993年3月发明
因为HTTP协议是无状态的即服务器不知道用户上一次做了什么这严重阻碍了交互式Web应用程序的实现。
Cookie就是用来绕开HTTP的无状态性的额外手段”之一。服务器可以设置或读取Cookies中包含信息借此维护用户跟服务器会话中的状态。
Cookie基于HTTP协议也叫Web Cookie或浏览器Cookie是服务器发送到用户浏览器并保存在客户端本地的一小块数据它会在浏览器下次向同一服务器再发起请求时被携带并发送到服务器上。通常它用于告知服务端两个请求是否来自同一浏览器如保持用户的登录状态。Cookie使基于无状态的HTTP协议记录稳定的状态信息成为了可能。
Cookie主要用于以下三个方面 会话状态管理如用户登录状态、购物车、游戏分数或其它需要记录的信息 个性化设置如用户自定义设置、主题等 浏览器行为跟踪如跟踪分析用户行为等
2、Session 3、Cookie和Session的比较 cookie通常是在服务器生成,但也可以在客户端生成,session是在服务器端生成的 session 将数据信息保存在服务器端可以是内存文件数据库等多种形式,cookie 将数据保存在客户端的内存或文件中 单个cookie保存的数据不能超过4K每个站点cookie个数有限制比如IE8为50个、Firefox为50个、Opera为30个session存储在服务器没有容量限制 cookie存放在用户本地可以被轻松访问和修改安全性不高session存储于服务器比较安全 cookie有会话cookie和持久cookie生命周期为浏览器会话期的会话cookie保存在缓存关闭浏览器窗口就消失持久cookie被保存在硬盘知道超过设定的过期时间随着服务端session存储压力增大会根据需要定期清理session数据 session中有众多数据只将sessionID这一项可以通过cookie发送至客户端进行保留客户端下次访问时在请求报文中的cookie会自动携带sessionID从而和服务器上的的session进行关联
举例
如何保持会话连接 1. cookie sessionid 2. ip hash url hash
