《图解 HTTP》 摘要一

• 学习过程对书本的内容的摘要以及总结，逐步完善，带有个人理解成分。

Web 及网络基础

使用 HTTP 协议访问 Web

• 客户端：通过获取请求获取服务资源的 Web 浏览器等
• HTTP 全称：HtyperText Transfer Protocol
• WWW 全称：Wrold Wide Web
• SGML 标准通用标记语言 全称：Standard Generalized Markup Language

网络基础 TCP/IP

• TCP/IP 协议族，或指TCP、IP
• 协议族常见协议：TCP、UDP、IP、PPPoE、DNS、SNMP、ICMP 等

TCP/IP 的分层管理

分为四层：应用层、传输层、网络层、数据链路层

应用层

• 决定了向用户提供应用服务时通信的活动
• 预存了各类通用的应用服务。如：DNS、FTP
• HTTP 协议也在该层

传输层

• 对上层应用层，提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输协议
• TCP、UDP在其中

网络层（网络互连层）

• 处理网络上的流动数据包。
• 数据包：网络传输的最小单位。
• 规定了通过了怎样的传输路径（传输路线）到达对方的计算机，并把数据包给对方。

链路层（数据链路层、网络接口层）

• 处理连接网络的硬件部分。
• 例如：控制操作系统、硬件的设备驱动、光纤等，硬件范围。

TCP/IP 通信传输流

• 发送端：应用层往下走。接受端相反
• 发送端：层与层之间传输数据的时候会把对应的首部信息打上。反之消去首部。
• 把数据包装起来的做法叫封装。

与 HTTP 密切相关的协议：IP、TCP 和 DNS

负责传输的 IP 协议

• IP：Internet Protocol 位于网络层的网际协议。
• 把各自数据包传送给对方。
• 要保证确实传输到对方那里，需要满足各类条件。其中两个重要的是：IP 地址和 MAC 地址（Media Access Control Address）。IP 地址指明了节点被分配的地址，MAC 地址是指网卡所属的固定地址。
• IP 地址可和 MAC 地址相互匹配，IP 地址可变换， MAC 地址基本上不会更改。

使用ARP协议（Address Resolution Protrocol）协议

• 是一种用以解析地址的协议。
• 根据通信方的IP地址就可以反查出对应的 MAC 地址。

确保可靠性的 TCP 协议

• 位于传输层，提供可靠的字节流服务。

• 字节流服务：为方便传输，将大块的数据分割成报文段（segment）为单位的数据包进行管理。（为了传输大数据才将数据进行分割）

• 可靠的服务：把数据准确的传输给对方。

• 确保能到达目标。

• • 采用三次握手策略（three-way handshaking）策略。
  • 使用了 TCP 标志：(flag)—SYN(synchronize) 和 ACK(ackonwledgement)

负责域名解析的 DNS 服务

• DNS（Domain Name System）是位于应用层的协议。同 HTTP 一样。
• 提供域名到 IP 地址之间的解析服务。可逆向查询。
• 计算机可被赋予 IP 地址，也可被赋予 主机名和域名。通常用主机名或域名，因为符合人类记忆习惯。

各种服务与 HTTP 协议的关系

• 想想想想

URI 和 URL

• URI：Uniform Resource Identifier 统一资源标识符。
• • Uniform 规定统一的格式，方便处理多种不同类型的资源。
  • Resource 资源的定义是“可标识的任何东西”。除文档文件、图形或服务等能够区别与其他的，全部可做资源。资源不仅可单一，也可以是多数的集合体。
  • Identifier 表示可标识的对象。也称标识符。
  • 就是由某个协议方案表示的资源定位符。协议方案是指访问资源时使用的协议的类型名称。例如：采用 HTTP 协议的时候，协议方案就是 http。除此之外，还有ftp、file等30多种。

URI 用字符串标识着某一互联网资源，URL 表示资源的地点。

可见，URL 是 URI 的子集。

• URL：Uniform Resource Locator 统一资源定位符。

URI 格式

• 表示指定的 URL ，要使用涵盖全部必要信息的 绝对 URL 、绝对 URL 以及相对 URL 以及相对 URL 。相对 URL ，是指从浏览器中基本 URL 处指定的 URL，形如 /image/logo.gif

绝对 URL 的格式：

http://user:pass @ www. exanple.jp:80 / dir/index.htm ? uid=1 # ch1

• http:// 协议方案名。不区分大小写。
• user:pass 登录信息（认证）。可选信息。
• www. exanple.jp: 服务器地址。
• • 使用绝对的URL必须指定待访问的服务器地址。
  • 地址可以是类似 hackr.jp 这种DNS 可解析的名称，也可以是 192.168.1.1 这种类似 IPv4 地址名，还可以是 [0:0:0:0:0:0:0:1]这种方括号括起来的 IPv6 地址名。
• 80 服务器端口号。可选项。省略则使用默认的端口号。
• dir/index.htm 带层次的文件路径。与 UNIX 系统的文件目录结构类似。
• uid=1 查询字符串。针对已指定的文件路径内的资源。可选。
• ch1 片段标识符。通常可标记出已获取资源的子资源。可选。 RFC 中没有规定其使用方法。

RFC（Request for COmments）征求修正意见书

制定 HTTP 协议技术标准的文档。

简单的 HTTP 协议

HTTP 协议用于客户端和服务端之间的通信

• 必定是一端担任客户端角色，另一端担任服务器角色。

通过请求和响应的交换达成通信

• 请求必定由客户端发出，服务端回复

实例：

客户端发给某个服务器的请求报文中的内容。

GET /index.htm HTTP/1.1

Host : hacker.jp

• GET 请求访问服务器的类型，称为方法(method)。
• /index.htm 指明了访问的资源对象。称为 请求URI(request-URI)。
• HTTP/1.1 是 HTTP 的版本号。

意思是：请求访问某台 HTTP 服务器上的 /index/htm 页面资源

// 服务器
HTTP/1.1 200 OK
Date: Tue, 1 Jan 2020 08:00:01 GMT
Content-Length: 362
Content-Type: text/html

请求报文是由请求方法、请求URL、协议版本、可选的请求首部字段和内容实体构成。

• HTTP/1.1 表示服务对应的 HTTP 版本。
• 200 OK 表示请求的处理结果的状态码(status code)和原因短语(reason-phrase)。
• 下一行显示响应的时间，是首部字段(header field)内的一个属性。
• 接下来，空一行 分隔，之后的内容称为资源实体的主体(enntity field)
• GMT 是响应首部字段。

HTTP 是不保存状态的协议

• 无状态协议(stateless)
• HTTP 这个级别，协议对于发送请求或响应都不做持久化处理。
• 每当有新的请求，即产生新的响应，不保存之前的响应报文信息。
• 为了保持状态，引入 Cookie 技术。

请求 URL 定位资源

• 类型很多种。。。

如果不是访问特定的资源，而是对服务器本身发起请求，可以用一个 * 来代替请求URI。例如：

OPTIONS * HTTP/1.1

告知服务器意图的 HTTP 方法

GET ：获取资源

• GET 方法用来请求访问已被 URI 识别的资源。
• 指定的资源经服务端解析后返回响应内容。如果请求资源是文本，那就保持原样返回；如果是像 CGI(Common Gateway Interface) 通用网关接口那样的程序，则返回经过执行后的输出结果。

例子：

POST：传输实体主体

• 用来传输实体的主体。

例子：

PUT：传输文件

• 传输文件，像 FTP 一样。
• 要求在请求报文主体中包含文件内容，然后保存到请求 URI 制定的位置。
• HTTP/1.1 自身不带验证机制。存在安全问题，一般不用。
• 若配合 Web 应用程序的验证机制，或采用 REST(REpresentational State Transfer，表征状态转移) 标准的同类 Web 网站，可能会使用。

例子：

HEAD：获得报文首部

• HEAD 方法和 GET 方法一样，不返回报文主体部分。
• 用于确认 URL 的有效性及资源更新的日期时间等。

例子：

DELETE：删除文件

• 用来删除文件，是与 PUT 相反的方法。
• 但是和 HTTP/1.1 一样，不带验证机制，所以一般的 Web 网站也不使用 DELETE 方法。
• 当配合 Web 应用程序的验证机制，或遵循 REST 标准时还是有可能会开放使用。

例子：

OPTIONS：询问支持的方法

例子：

TRACE：追踪路径

• 让 Web 服务器端将之前的请求通过通信回环给客户端的方法。
• 在 Max-Forwards 首部字段中填入数值，每经过一个服务器就将该数字减1，当数字减到 0 时，就返回状态码 200 OK 的响应。
• 客户端通过 TRACE 方法查询发送出去的请求是怎样被加工修改/篡改的。因为请求连接到源目标服务器可能会通过代理中转，TRACE 方法就是用来确认连接过程中发生的一系列操作。
• 不常用。易引发 XST（Cross-Site Tracing，跨站追踪）攻击。

例子：

CONNECT：要求要用隧道协议连接代理

• 要求在与代理服务器通信时建立隧道，实现用隧道协议进行 TCP 通信。
• 主要使用 SSL (Secure Sockets Layer，安全套接层) 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。
• 语法格式：CONNECT 代理服务名：端口号 HTTP版本

例子：

使用方法下达命令

• 向请求 URI 制定的资源发送请求报文时，采用成为方法的命令。
• 方法的作用在于，可以指定请求的资源按期望产生某种行为。方法中有 GET、POST 和 HEAD 等。

支持的方法

持久连接节省通信量

• 之前的情况：每进行一次 HTTP 通信就要断开一次 TCP 连接。

持久连接

• 持久连接（HTTP Persistent Connections）,也称为 HTTP keep-alive 或 HTTP connection reuse。
• 特点：只要任意一端没有明确提出断开连接，则保持 TCP 连接状态。
• 在 HTTP/1.1 中所有的连接默认都是持久连接。

管线化

• 使用管线化技术，不用等待响应即可直接发送下一个请求

使用 Cookie 的状态管理

• HTTP 协议，无协议也有好处，简单才会被更多的应用。

Cookie 技术：通过在请求和响应报文中写入 Cookie 信息来控制客户端的状态。

Cookie 会根据从服务器端发送的响应报文内的一个叫 Set-Cookie 的首部字段信息，通知客户端保存 Cookie。

下次再客户端再往该服务器发送请求时，客户端会自动再请求报文中加入 Cookie 值后发送出去。

• HTTP 请求报文和响应报文内容如下：

1.请求报文（没有 Cookie 信息的状态）

GET /reader/ HTTP/1.1

Host: hackr.jp

• 首部字段内没有 Cookie 的相关信息

2.响应报文（服务器端生成 Cookie 信息)

HTTP /1.1 200 OK

Date: Tue, 1 Jan 2020 08:10:01 GMT

Sever: Apache

<Set-Cookie:sid=13420770140226734; pa+10-jan-11 08:10:01 GMT>

content-Type: text/plain; charaset=UTF-8

3.请求报文

GET /image/ HTTP/1.1

Host: hackr.jp

Cookie: sid=1342077140226724