HTTP协议基础知识总结

HTTP基础

URL与资源

URL即统一资源定位系统，它定义了用户所需的特定资源，它位于何处以及如何获取它。大多数的URL方案的语法都建立在由9个部分构成的通用格式上： <scheme>://<user>:<password>@<host>:<port>/<path>;<params>?<query>#<frag> 其中最重要的是方案（scheme，指明协议）、主机（host）和路径（path）。

URL是使用US-ASCII字符集进行编码的，因此部分字符需要转义后再重新编码

HTTP报文

请求和响应报文结构

状态码

请求方法

1.GET 请求指定的页面信息，并返回实体主体

2.HEAD 类似于GET请求，只不过返回的响应体，用于获取报头。

3.POST 向指定的资源提交数据进行处理请求。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立或已有资源的修改。

4.PUT 从客户端向服务端传送的数据取代指定的文档的内容

5.DELETE 请求服务器删除指定的页面

6.CONNECT HTTP/1.1协议中预留给能将连接改为管道方式的代理服务器

7.OPTIONS 允许客户端查看服务端的性能

8.TRACE 回显服务端收到的请求，主要用于测试或诊断

9.PATCH 是对PUT方法的补充，用来对已知资源进行局部更新。

首部

1.Allow 服务器支持哪些请求方法

2.Content-Encoding 文档的编码方式

3.Content-Length 表示内容的长度。只有当浏览器使用持久HTTP连接时才需要这个数据。

4.Content-Type 表示后面的文档属于什么MIME类型

5.Date 当前的GMT时间

6.Expires 应该在什么时候认为文档已经过期，从而不再缓存它。

7.Last-Modified 文档的最后改动时间。

8.Location 表示客户应当到哪里去提取文档

9.Set-Cookie 设置和页面关联的Cookie

连接管理

TCP连接

HTTP连接实际上就是TCP连接和一些使用连接的规则。

由于TCP协议导致的HTTP性能瓶颈：

• TCP连接建立握手

• TCP慢启动拥塞控制

• 数据聚集的Nagle算法

• 用于捎带确认的TCP延迟确认算法

• TIME_WAIT时延和端口耗尽

HTTP连接

1.并行连接

通过多条TCP连接发起并发的HTTP请求. 并行连接可能会提高页面加载的速度，但是多连接会导致资源的消耗，在带宽竞争激烈的时候性能提升有限。

2.持久连接

重用TCP连接，以消除连接及关闭时延。 HTTP/1.1允许HTTP设备在事务处理结束之后将TCP连接保持在打开状态，以便为未来的HTTP请求重用现存的连接。重用已对目标服务打开的空闲持久化连接，就可以避开缓慢的连接建立阶段和慢启动的拥塞适应阶段。

3.管道化连接

通过共享的TCP连接发起并发的HTTP请求 HTTP/1.1允许在持久连接上可选地使用请求管道。这是在keep-alive连接上地进一步性能优化。在响应到达之前，可以将多条请求放入队列。当第一条请求通过完了流向另一端地服务器时，第二条和第三条请求也可以开始发送了。在高时延网络条件下，这样做可以降低网络的回环时间，提高性能。

4.复用的连接 交替传送请求和响应报文（实验阶段）

客户端识别与cookie机制

HTTP最初是一个匿名的、无状态的请求/响应协议。但是在有些场景下我们需要对用户进行跟踪（个性化、推荐、管理信息的存档、记录会话）。

用户识别机制主要有以下几种：

1.承载用户身份信息的HTTP首部 用于承载用户身份信息的首部有这些：

2.客户端的IP地址跟踪，通过用户的IP地址对其进行识别 使用IP地址进行跟踪已经是一个比较落后的做法。原因在于IP地址描述的是机器而不是用户，且由于代理和NAT的存在，导致IP地址不再准确。

3.用户登录，用认证方式识别用户 用户登录后利用首部的Authorization进行用户标识。

4.胖URL，一种在URL嵌入识别信息的技术 在URL中添加用户标识，该方案主要用于无法使用cookie时。 该方案的局限性在：

• URL变得复杂，可读性变差

• 无法共享URL，URL包含了用户和会话信息

• 破环缓存。为每个URL生成特定的版本就意味着不再有可供公共访问的URL需要缓存了

• 额外的服务器负载。服务器需要重写URL，给服务器带来了新的负载

• 逃逸口，当用户跳转到其他URL后，可能导致原有URL中的信息丢失

• 在会话间是非持久的，下次进入网站URL中的信息都会丢失

5.cookie机制 当服务器想要标识用户时，会再响应首部中添加一个Set-Cookie来设置cookie。之后的每次请求都会携带该cookie值。出于安全考虑可以将Cookie设置为httpOnly,禁止js读取。

cookie的分类：

• 会话cookie：是一种临时的cookie，浏览器关闭后会话cookie就会被删除

• 持久cookie：持久cookie存储在磁盘上，浏览器关闭后下次启动该cookie依然存在，持久cookie就是设置了过期时间的cookie

HTTP高级

代理

web上的代理服务器是代表客户端完成事务处理的中间人。代理服务器按照是否被客户端共享可以被分为公共代理和私有代理。

代理和网关的对比：

• 代理是连接是两个或多个使用相同协议的应用程序，而网关连接的则是两个或多个使用不同协议的端点。

• 网关扮演的是“协议转换器”

代理的用处：

• 内容过滤器

• 文档访问控制

• 安全防火墙

• Web缓存：代理缓存维护了常用文档的本地副本，并将它们按需提供，以减少缓慢且昂贵的因特网通信

• 反向代理：代理可以假扮web服务器，这些反向代理接受发给web服务器的真实请求，但与web服务器不同的是，他们可以发起与其他服务器的通信，以便按需定位所请求的内容。

• 内容路由器

• 转码器

• 匿名者代理

几种代理服务器的部署方式：

• 出口代理

• 访问入口代理

• 反向代理

• 网络交换代理

代理获得流量的方式：

• 修改客户端

• 修改网络。在网络基础设施中对HTTP流量进行监控，然后对其拦截，将流量导入代理中

• 修改DNS命名空间

• 修改Web服务器，由Web服务器重定向来完成流量导入

缓存

web缓存时可以自动保存常见文档副本的HTTP设备。当web请求抵达缓存时，如果本地由“已缓存的”副本，就可以从本地存储设备而不是元素服务器中提取这个文档。

缓存的优点：

• 减少了冗余的网络传输

• 缓解了网络瓶颈问题

• 减低了对原始服务器的要求

• 降低了距离时延

缓存的处理步骤：

1. 接受：缓存从网络中读取抵达的请求报文

2. 解析：缓存对报文进行解析，提取出URL和各种首部

3. 查询：缓存查看是否有本地副本可用，如果没有，就获取一份副本

4. 新鲜度检测：缓存查看已缓存副本是否足够新鲜，如果不是，就询问服务器是否有任何更新

5. 创建响应：缓存会用新的首部和已缓存的主体来构建一条响应

6. 发送：缓存通过网络将响应发回给客户端

7. 日志：缓存可选地创建一个日志文件条目来描述这个事务

   
   

内容协商

内容协商的分类：

• 客户端驱动的协商：让客户端选择

• 服务器驱动的协商：服务器自动判定

• 透明协商：让中间代理来选择

内容协商相关的首部：