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图解HTTP笔记

96
杰米
2016.11.28 00:36* 字数 3717

第一章

TCP/IP工作流 ![屏幕快照 2016-11-28 上午12.10.08.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1613338-bb6f6a8d44e1a192.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

IP协议

ip协议里重要的是IP地址和MAC地址

使用 ARP 协议凭借 MAC 地址进行通信

“(Address Resolution Protocol)。ARP 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。”


屏幕快照 2016-11-28 上午12.15.06.png

TCP

“按层次分,TCP 位于传输层,提供可靠的字节流服务。

所谓的字节流服务(Byte Stream Service)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”

DNS(Domain Name System)

“DNS(Domain Name System)服务是和 HTTP 协议一样位于应用层的协议。它提供域名到 IP 地址之间的解析服务。”


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TCP IP DNS合作流程

URI 和 URL

URL(Uniform Resource Locator)是URI(Uniform Resource Identifier)的子集

URI 格式

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“第 2 章 简单的 HTTP 协议”

请求
响应

http为无状态协议

“HTTP 是一种不保存状态,即无状态(stateless)协议。HTTP 协议自身不对请求和响应之间的通信状态进行保存。也就是说在 HTTP 这个级别,协议对于发送过的请求或响应都不做持久化处理。”

持久连接

屏幕快照 2016-11-29 上午12.38.56.png

管线化,并发请求

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“第 3 章 HTTP 报文内的 ”

“HTTP 报文本身是由多行(用 CR+LF 作换行符)数据构成的字符串文本。”

“HTTP 报文大致可分为报文首部和报文主体两块。两者由最初出现的空行(CR+LF)来划分。通常,并不一定要有报文主体。”

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  • 报文(message)

是 HTTP 通信中的基本单位,由 8 位组字节流(octet sequence,其中 octet 为 8 个比特)组成,通过 HTTP 通信传输。

  • 实体(entity)

作为请求或响应的有效载荷数据(补充项)被传输,其内容由实体首部和实体主体组成。”

HTTP 报文的主体用于传输请求或响应的实体主体。

通常,报文主体等于实体主体。只有当传输中进行编码操作时,实体主体的内容发生变化,才导致它和报文主体产生差异。

发送多种数据的多部分对象集合

  • multipart/form-data

在 Web 表单文件上传时使用。

  • multipart/byteranges

状态码 206(Partial Content,部分内容)响应报文包含了多个范围的内容时使用。

  • multipart/form-data
“Content-Type: multipart/form-data; boundary=AaB03x
 
--AaB03x
Content-Disposition: form-data; name="field1"
 
Joe Blow
--AaB03x
Content-Disposition: form-data; name="pics"; filename="file1.txt"
Content-Type: text/plain
 
...(file1.txt的数据)...”

摘录来自: 上野宣、于均良. “图解HTTP”。 iBooks. 
  • multipart/byteranges
HTTP/1.1 206 Partial Content
Date: Fri, 13 Jul 2012 02:45:26 GMT
Last-Modified: Fri, 31 Aug 2007 02:02:20 GMT
Content-Type: multipart/byteranges; boundary=THIS_STRING_SEPARATES


--THIS_STRING_SEPARATES
Content-Type: application/pdf
Content-Range: bytes 500-999/8000


...(范围指定的数据)...
--THIS_STRING_SEPARATES
Content-Type: application/pdf
Content-Range: bytes 7000-7999/8000


...(范围指定的数据)...
--THIS_STRING_SEPARATES--

使用 boundary 字符串来划分多部分对象集合指明的各类实体。在 boundary 字符串指定的各个实体的起始行之前插入“--”标记(例如:--AaB03x、--THIS_STRING_SEPARATES),而在多部分对象集合对应的字符串的最后插入“--”标记(例如:--AaB03x--、--THIS_STRING_SEPARATES--)作为结束。

“第 4 章 返回结果的 HTTP 状态码”

屏幕快照 2016-11-30 上午1.08.29.png

2XX

  • 200 OK
  • 204 No Content
  • 206 Part Content

3XX 重定向

  • 301 Moved Permanently
    永久性重定向。该状态码表示请求的资源已被分配了新的 URI,以后应使用资源现在所指的 URI

  • 302 Found
    临时性重定向.该状态码表示请求的资源已被分配了新的 URI,希望用户(本次)能使用新的 URI 访问。

和 301 Moved Permanently 状态码相似,但 302 状态码代表的资源不是被永久移动,只是临时性质的。换句话说,已移动的资源对应的 URI 将来还有可能发生改变。

  • 303 See Other
    该状态码表示由于请求对应的资源存在着另一个 URI,应使用 GET 方法定向获取请求的资源。

当 301、302、303 响应状态码返回时,几乎所有的浏览器都会把 POST 改成 GET,并删除请求报文内的主体,之后请求会自动再次发送。
301、302 标准是禁止将 POST 方法改变成 GET 方法的,但实际使用时大家都会这么做。

4XX 客户端错误

  • 400 Bad Request
    该状态码表示请求报文中存在语法错误。当错误发生时,需修改请求的内容后再次发送请求。另外,浏览器会像 200 OK 一样对待该状态码。

  • 401 Unauthorized
    该状态码表示发送的请求需要有通过 HTTP 认证(BASIC 认证、DIGEST 认证)的认证信息。另外若之前已进行过 1 次请求,则表示用 户认证失败。
    返回含有 401 的响应必须包含一个适用于被请求资源的
    WWW-Authenticate 首部用以质询(challenge)用户信息。当浏览器初次接收到 401 响应,会弹出认证用的对话窗口。

  • 403 Forbidden
    该状态码表明对请求资源的访问被服务器拒绝了。服务器端没有必要给出拒绝的详细理由,但如果想作说明的话,可以在实体的主体部分对原因进行描述,这样就能让用户看到了。

  • 404 Not Found
    该状态码表明服务器上无法找到请求的资源。除此之外,也可以在服务器端拒绝请求且不想说明理由时使用。

5XX 服务器错误

  • 500 Internal Server Error
    该状态码表明服务器端在执行请求时发生了错误。也有可能是 Web 应用存在的 bug 或某些临时的故障。

  • 503 Service Unavailable
    该状态码表明服务器暂时处于超负载或正在进行停机维护,现在无法处理请求。如果事先得知解除以上状况需要的时间,最好写入 RetryAfter 首部字段再返回给客户端。

状态码和状况的不一致
不少返回的状态码响应都是错误的,但是用户可能察觉不到这点。比如 Web 应用程序内部发生错误,状态码依然返回 200 OK,这种情况也经常遇到。

第 5 章 与 HTTP 协作的 Web 服务器

用单台虚拟主机实现多个域名



通信数据转发程序 :代理、网关、隧道

代理

代理服务器的基本行为就是接收客户端发送的请求后转发给其他服务器。代理不改变请求 URI,会直接发送给前方持有资源的目标服务器。

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  • 缓存代理

  • 透明代理 不对报文加工

  • 非透明代理 对报文加工

网关

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保存资源的缓存

缓存是指代理服务器或客户端本地磁盘内保存的资源副本。利用缓存可减少对源服务器的访问,因此也就节省了通信流量和通信时间。

第 6 章 HTTP 首部

HTTP 报文首部

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请求报文

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响应报文

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响应报文示例

HTTP 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。

4 种 HTTP 首部字段类型

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。

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  • 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。

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Accept

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文本文件
text/html, text/plain, text/css ...
application/xhtml+xml, application/xml ...
图片文件
image/jpeg, image/gif, image/png ...
视频文件
video/mpeg, video/quicktime ...
应用程序使用的二进制文件
application/octet-stream, application/zip ..

若想要给显示的媒体类型增加优先级,则使用 q= 来额外表示权重值 1,用分号(;)进行分隔。权重值 q 的范围是 0~1(可精确到小数点后 3 位),且 1 为最大值。不指定权重 q 值时,默认权重为 q=1.0。

Accept-Encoding

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编码例子

Authorization

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Host

虚拟主机运行在同一个 IP 上,因此使用首部字段 Host 加以区分

首部字段 Host 和以单台服务器分配多个域名的虚拟主机的工作机制有很密切的关联,这是首部字段 Host 必须存在的意义。

If-match

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If-Modified-Since

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If-None-Match

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在 GET 或 HEAD 方法中使用首部字段 If-None-Match 可获取最新的资源。因此,这与使用首部字段 If-Modified-Since 时有些类似。

If-Range

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If-Unmodified-Since

首部字段 If-Unmodified-Since 和首部字段 If-Modified-Since 的作用相反。

Max-Forwards

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防止无限转发,也可以

Referer

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因为原始资源的 URI 中的查询字符串可能含有 ID 和密码等保密信息,要是写进 Referer 转发给其他服务器,则有可能导致保密信息的泄露。

TE

首部字段 TE 会告知服务器客户端能够处理响应的传输编码方式及相对优先级。它和首部字段 Accept-Encoding 的功能很相像,但是用于传输编码
首部字段 TE 除指定传输编码之外,还可以指定伴随 trailer 字段的分块传输编码的方式。应用后者时,只需把 trailers 赋值给该字段值。

  • 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。

Accept-Ranges

Age

ETag

Proxy-Authenticate

Location

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Proxy-Authenticate

Retry-After

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Server

Vary

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WWW-Authenticate

  • 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。

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Allow

首部字段 Allow 用于通知客户端能够支持 Request-URI 指定资源的所有 HTTP 方法。当服务器接收到不支持的 HTTP 方法时,会以状态码 405 Method Not Allowed 作为响应返回。与此同时,还会把所有能支持的 HTTP 方法写入首部字段 Allow 后返回。

Content-Encoding

首部字段 Content-Encoding 会告知客户端服务器对实体的主体部分选用的内容编码方式。内容编码是指在不丢失实体信息的前提下所进行的压缩。

  • gzip

  • compress

  • deflate

  • identity

Content-Language

Content-Length

首部字段 Content-Length 表明了实体主体部分的大小(单位是字节)。对实体主体进行内容编码传输时,不能再使用 Content-Length 首部字段。由于实体主体大小的计算方法略微复杂,所以在此不再展开。读者若想一探究竟,可参考 RFC2616 的 4.4。

Content-MD5

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Content-Range

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Content-Type

Expire

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源服务器不希望缓存服务器对资源缓存时,最好在 Expires 字段内写入与首部字段 Date 相同的时间值。

但是,当首部字段 Cache-Control 有指定 max-age 指令时,比起首部字段 Expires,会优先处理 max-age 指令。

Last-Modified

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  • 为 Cookie 服务的首部字段
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第 7 章 确保 Web 安全的 HTTPS

HTTP+ 加密 + 认证 + 完整性保护 =HTTPS

HTTPS 并非是应用层的一种新协议。只是 HTTP 通信接口部分用 SSL(Secure Socket Layer)和 TLS(Transport Layer Security)协议代替而已。

通常,HTTP 直接和 TCP 通信。当使用 SSL 时,则演变成先和 SSL 通信,再由 SSL 和 TCP 通信了。简言之,所谓 HTTPS,其实就是身披 SSL 协议这层外壳的 HTTP。

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公开密钥

HTTPS 采用混合加密机制

HTTPS 采用共享密钥加密和公开密钥加密两者并用的混合加密机制。若密钥能够实现安全交换,那么有可能会考虑仅使用公开密钥加密来通信。但是公开密钥加密与共享密钥加密相比,其处理速度要慢。
所以应充分利用两者各自的优势,将多种方法组合起来用于通信。在交换密钥环节使用公开密钥加密方式,之后的建立通信交换报文阶段则使用共享密钥加密方式。

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第 8 章 确认访问用户身份的认证

HTTP 使用的认证方式

  • HTTP/1.1 使用的认证方式如下所示。

  • BASIC 认证(基本认证)

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  • DIGEST 认证(摘要认证)

  • SSL 客户端认证

  • FormBase 认证(基于表单认证)

Session 管理及 Cookie 应用

一般会使用 Cookie 来管理 Session(会话)。

基于表单认证本身是通过服务器端的 Web 应用,将客户端发送过来的用户 ID 和密码与之前登录过的信息做匹配来进行认证的。

但鉴于 HTTP 是无状态协议,之前已认证成功的用户状态无法通过协议层面保存下来。即,无法实现状态管理,因此即使当该用户下一次继续访问,也无法区分他与其他的用户。于是我们会使用 Cookie 来管理 Session,以弥补 HTTP 协议中不存在的状态管理功能。

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如果 Session ID 被第三方盗走,对方就可以伪装成你的身份进行恶意操作了。因此必须防止 Session ID 被盗,或被猜出。为了做到这点,Session ID 应使用难以推测的字符串,且服务器端也需要进行有效期的管理,保证其安全性。

另外,为减轻跨站脚本攻击(XSS)造成的损失,建议事先在 Cookie 内加上 httponly 属性。

使用浏览器进行全双工通信的 WebSocket

WebSocket,即 Web 浏览器与 Web 服务器之间全双工通信标准。其中,WebSocket 协议由 IETF 定为标准,WebSocket API 由 W3C 定为标准。仍在开发中的 WebSocket 技术主要是为了解决 Ajax 和 Comet 里 XMLHttpRequest 附带的缺陷所引起的问题。

由于是建立在 HTTP 基础上的协议,因此连接的发起方仍是客户端,而一旦确立 WebSocket 通信连接,不论服务器还是客户端,任意一方都可直接向对方发送报文。

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构建 Web 内容的技术

网络基础
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