http详解笔记

http详解笔记

http,(HyperText Transfer Protocol),超文本传输协议，亦成为超文本转移协议

 

通常使用的网络是在TCP/IP协议族的基础上运作的，HTTP属于它的一个子集。

 

TCP/IP协议族的分层

TCP/IP 协议族按层次分别分

为以下 4 层：应用层、传输层、网络层和数据链路层。

应用层

应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。 TCP/IP 协议族内预存了各类通用的应用服务。比如，FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议）和 DNS（Domain Name System，域 名系统）服务就是其中两类。 HTTP 协议也处于该层。

传输层

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。 在传输层有两个性质不同的协议：TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）和 UDP（User Data Protocol，用户数据报 协议）。

网络层（又名网络互连层）

网络层用来处理在网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数 据单位。该层规定了通过怎样的路径（所谓的传输路线）到达对方计 算机，并把数据包传送给对方。 与对方计算机之间通过多台计算机或网络设备进行传输时，网络层所 起的作用就是在众多的选项内选择一条传输路线。

链路层（又名数据链路层，网络接口层）

用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱 动、NIC（Network Interface Card，网络适配器，即网卡），及光纤等 物理可见部分（还包括连接器等一切传输媒介）。硬件上的范畴均在 链路层的作用范围之内。

当在网页浏览器的地址栏中输入URL时的完整过程

如何看待三次握手

TCP 位于传输层，提供可靠的字节流服务。

字节流服务（ByteStreamService）是指，为了方便传输，将大块数据分割成以报文段（segment）为单位的数据包进行管理。而可靠的传输服务是指，能够把数据准确可靠地传给对方。一言以蔽之，TCP协议为了更容易传送大数据才把数据分割，而且TCP协议能够确认数据最终是否送达到对方。

因此采用了三次握手的策略来确保数据能到达目标

原理

握手过程中使用了TCP的标志（flag）——SYN（synchronize）和ACK（acknowledgement）。发送端首先发送一个带SYN标志的数据包给对方。接收端收到后，回传一个带有SYN/ACK标志的数据包以示传达确认信息。最后，发送端再回传一个带ACK标志的数据包，代表“握手”结束。

若在握手过程中某个阶段莫名中断，TCP协议会再次以相同的顺序发送相同的数据包。

展示

详细一点就是

如何看待四次挥手

原理

这种场景会出现的比较多的就是socket使用时，当A方传输完数据后，发起断开连接，B方接受并确认，就关闭B方的接收通道，此时A方还不能关闭。

等待B方发起断开请求，A方确认全部接收完后回复之后，A方才关闭接收通道。

展示

为什么“握手”是三次，“挥手”却要四次

TCP建立连接时之所以只需要"三次握手"，是因为在第二次"握手"过程中，服务器端发送给客户端的TCP报文是以SYN与ACK作为标志位的。SYN是请求连接标志，表示服务器端同意建立连接；ACK是确认报文，表示告诉客户端，服务器端收到了它的请求报文。

即SYN建立连接报文与ACK确认接收报文是在同一次"握手"当中传输的，所以"三次握手"不多也不少，正好让双方明确彼此信息互通。

TCP释放连接时之所以需要“四次挥手”,是因为FIN释放连接报文与ACK确认接收报文是分别由第二次和第三次"握手"传输的。

为何建立连接时一起传输，释放连接时却要分开传输？

建立连接时，被动方服务器端结束CLOSED阶段进入“握手”阶段并不需要任何准备，可以直接返回SYN和ACK报文，开始建立连接。

释放连接时，被动方服务器，突然收到主动方客户端释放连接的请求时并不能立即释放连接，因为还有必要的数据需要处理，所以服务器先返回ACK确认收到报文，经过CLOSE-WAIT阶段准备好释放连接之后，才能返回FIN释放连接报文。

存在的意义

客户端如果出现故障，服务器不能一直等下去，白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器，时间通常是设置为2小时，若两小时还没有收到客户端的任何数据，服务器就会发送一个探测报文段，以后每隔75秒发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应，服务器就认为客户端出了故障，接着就关闭连接。

HTTP的方法

GET：获取资源

POST：传输实体主体，虽然GET也可以传输实体的主体，但一般使用POST，POST与GET相似，但POST的主要目的不是获取响应的主体。

PUT：传输文件，鉴于PUT自身不带检验机制，任何人都可以上传文件，存在安全性问题，因此一般网站不使用该方法。若配合web应用程序的检验机制，或架构设计采用REST标准的同类WEB网站，就可能会开放PUT方法。

HEAD：获取报文首部，用于确认URI的有效性及资源的更新日期时间等。

DELETE：删除文件，按请求URI删除指定的资源。是与PUT相反的方法。

OPTIONS：询问支持的方法，用来查询针对请求URI指定的资源支持的方法。

TRACE：追踪路径。

CONNECT：要求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，实现隧道协议进行TCP通信。主要使用SSL（安全套接层）和TLS（传输层安全）协议把通信内容加密后经网络隧道传输。

HTTP长连接与短连接

设置HTTP短连接

在首部字段中设置Connection:close，则在一次请求/响应之后，就会关闭连接。

设置HTTP长连接，有过期时间

在首部字段中设置Connection:keep-alive 和Keep-Alive: timeout=60，表明连接建立之后，空闲时间超过60秒之后，就会失效。如果在空闲第58秒时，再次使用此连接，则连接仍然有效，使用完之后，重新计数，空闲60秒之后过期。

设置HTTP长连接，无过期时间

在首部字段中只设置Connection:keep-alive，表明连接永久有效。

实现原理

了解怎么设置之后，就开始用起来。然而，问题来了。在请求头中设置Connection:keep-alive，为什么连接空闲一段时间之后，还是断开了呢？这是因为connection字段只有服务端设置才有效。

HTTP操作是请求/响应成对出现的，即先有客户端发出请求，后有服务端处理请求。所以，一次HTTP操作的终点操作在服务端上，关闭也是由服务端发起的。

HTTP Connection的 close设置允许客户端或服务器中任何一方关闭底层的连接，双方都会要求在处理请求后关闭它们的TCP连接。例：

客户端设置Connection: Keep-Alive和Keep-Alive: timeout=60， 服务端设置Connection: Keep-Alive和Keep-Alive: timeout=5。则五秒后长连接会被断开。

注意

另外还有HTTP协议的keep-alive和TCP的keep-alive含义是有差别的。HTTP的keep-alive是为了维持连接，以便复用连接。通过使用keep-alive机制，可以减少tcp连接建立次数，也意味着可以减少TIME_WAIT状态连接，以此提高性能和提高httpd服务器的吞吐率(更少的tcp连接意味着更少的系统内核调用,socket的accept()和close()调用)。但是，长时间的tcp连接容易导致系统资源无效占用。配置不当的keep-alive，有时比重复利用连接带来的损失还更大。

而tcp keep-alive是TCP的一种检测TCP连接状况的机制，涉及到三个参数tcp_keepalive_time, tcp_keepalive_intvl, tcp_keepalive_probes。

当网络两端建立了TCP连接之后，闲置（双方没有任何数据流往来）了tcp_keepalive_time后，服务器内核就会尝试向客户端发送侦测包，来判断TCP连接状况(有可能客户端崩溃、强制关闭了应用、主机不可达等等)。如果没有收到对方的回答(ack包)，则会在 tcp_keepalive_intvl后再次尝试发送侦测包，直到收到对方的ack。如果一直没有收到对方的ack,一共会尝试 tcp_keepalive_probes次。如果尝试tcp_keepalive_probes,依然没有收到对方的ack包，则会丢弃该TCP连接。TCP连接默认闲置时间是2小时，一般设置为30分钟足够了。

 

Http的报文详解

HTTP 报文的结构

请求报文

响应报文

HTTP 首部字段根据实际用途被分为以下 4 种类型。

通用首部字段（General Header Fields）

请求报文和响应报文两方都会使用的首部。

响应首部字段（Response Header Fields）

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。

实体首部字段（Entity Header Fields）

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信息。

请求首部字段（Request Header Fields）

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、响应内容相关优先级等信息。