深入理解http1.x、http 2和https

转自 https://segmentfault.com/a/1190000015316332

一、HTTP/1.x

Http1.x

• 缺陷：线程阻塞，在同一时间，同一域名的请求有一定数量限制，超过限制数目的请求会被阻塞

http1.0

• 缺陷：浏览器与服务器只保持短暂的连接，浏览器的每次请求都需要与服务器建立一个TCP连接（TCP连接的新建成本很高，因为需要客户端和服务器三次握手），服务器完成请求处理后立即断开TCP连接，服务器不跟踪每个客户也不记录过去的请求；

• 解决方案：

  • 添加头信息——非标准的Connection字段Connection: keep-alive

http1.1：

• 改进点：

1. 持久连接

   • 引入了持久连接，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)

2. 管道机制

   • 即在同一个TCP连接里面，客户端可以同时发送多个请求。

3. 分块传输编码

   • 即服务端没产生一块数据，就发送一块，采用”流模式”而取代”缓存模式”。

4. 新增请求方式

   • PUT:请求服务器存储一个资源;
   • DELETE：请求服务器删除标识的资源；
   • OPTIONS：请求查询服务器的性能，或者查询与资源相关的选项和需求；
   • TRACE：请求服务器回送收到的请求信息，主要用于测试或诊断；
   • CONNECT：保留将来使用

• 缺点：

  • 虽然允许复用TCP连接，但是同一个TCP连接里面，所有的数据通信是按次序进行的。服务器只有处理完一个请求，才会接着处理下一个请求。如果前面的处理特别慢，后面就会有许多请求排队等着。这将导致“队头堵塞”
  • 避免方式：一是减少请求数，二是同时多开持久连接

二、HTTP/2.0

• 特点：

  1. 采用二进制格式而非文本格式；
  2. 完全多路复用，而非有序并阻塞的、只需一个连接即可实现并行；
  3. 使用报头压缩，降低开销
  4. 服务器推送

1. 二进制协议

• HTTP/1.1 版的头信息肯定是文本（ASCII编码），数据体可以是文本，也可以是二进制。HTTP/2 则是一个彻底的二进制协议，头信息和数据体都是二进制，并且统称为”帧”：头信息帧和数据帧。
• 二进制协议解析起来更高效、“线上”更紧凑，更重要的是错误更少。

2. 完全多路复用

• HTTP/2 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，而且不用按照顺序一一对应，这样就避免了”队头堵塞”。

3. 报头压缩

• HTTP 协议是没有状态，导致每次请求都必须附上所有信息。所以，请求的很多头字段都是重复的，比如Cookie，一样的内容每次请求都必须附带，这会浪费很多带宽，也影响速度。
• 对于相同的头部，不必再通过请求发送，只需发送一次；
• HTTP/2 对这一点做了优化，引入了头信息压缩机制；
• 一方面，头信息使用gzip或compress压缩后再发送；
• 另一方面，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，产生一个索引号，之后就不发送同样字段了，只需发送索引号。

4. 服务器推送

• HTTP/2 允许服务器未经请求，主动向客户端发送资源；
• 通过推送那些服务器任务客户端将会需要的内容到客户端的缓存中，避免往返的延迟

三、HTTPS

• HTTP协议通常承载于TCP协议之上，在HTTP和TCP之间添加一个安全协议层（SSL或TSL），这个时候，就成了我们常说的HTTPS.

1、HTTPS主要作用

- （1）对数据进行加密，并建立一个信息安全通道，来保证传输过程中的数据安全;
- （2）对网站服务器进行真实身份认证。

2、HTTPS和HTTP的区别

- 1、HTTPS是加密传输协议，HTTP是名文传输协议;
- 2、HTTPS需要用到SSL证书，而HTTP不用;
- 3、HTTPS比HTTP更加安全，对搜索引擎更友好，利于SEO,
- 4、 HTTPS标准端口443，HTTP标准端口80;
- 5、 HTTPS基于传输层，HTTP基于应用层;

3、HTTPS和HTTP的工作过程区别

• HTTP 包含动作：

  1. 浏览器打开一个 TCP 连接
  2. 浏览器发送 HTTP 请求到服务器端
  3. 服务器发送 HTTP 回应信息到浏览器
  4. TCP 连接关闭

• SSL 包含动作：

  1. 验证服务器端
  2. 客户端和服务器端选择加密算法和密码，确保双方都支持
  3. 验证客户端(可选)
  4. 使用公钥加密技术来生成共享加密数据
  5. 创建一个加密的 SSL 连接
  6. 基于该 SSL 连接传递 HTTP 请求

3、HTTPS加密方式

• 对称加密：加密和解密都是使用的同一个密钥；

• 非对称加密：

  • 加密使用的密钥和解密使用的密钥是不相同的，分别称为：公钥、私钥；
  • 公钥和算法都是公开的，私钥是保密的。
  • 非对称加密过程：
  1. 服务端生成配对的公钥和私钥
  2. 私钥保存在服务端，公钥发送给客户端
  3. 客户端使用公钥加密明文传输给服务端
  4. 服务端使用私钥解密密文得到明文
• 数字签名：签名就是在信息的后面再加上一段内容，可以证明信息没有被修改过。