HTTP小总结

本文详细介绍了HTTP协议,包括请求报文、响应报文、HTTP方法、状态码、HTTP版本、缓存机制、HTTPS以及HTTP优化方案等内容。重点讨论了GET和POST的区别、缓存的使用以及HTTP/2.0的特性,如二进制分帧、头部压缩和多路复用等。

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一 HTTP请求报文

 

请求行:

①是请求方法,GET和POST是最常见的HTTP方法,除此以外还包括DELETE、HEAD、OPTIONS、PUT、TRACE。

②为请求对应的URL地址,它和报文头的Host属性组成完整的请求URL。

③是协议名称及版本号。

 

请求头:

④是HTTP的报文头,报文头包含若干个属性,格式为“属性名:属性值”,服务端据此获取客户端的信息。

与缓存相关的规则信息,均包含在header中

Accept

请求报文可通过一个“Accept”报文头属性告诉服务端 客户端接受什么类型的响应。Accept属性的值可以为一个或多个MIME类型的值(描述消息内容类型的因特网标准, 消息能包含文本、图像、音频、视频以及其他应用程序专用的数据)

cookie

客户端的Cookie就是通过这个报文头属性传给服务端

服务端是怎么知道客户端的多个请求是隶属于一个Session呢?通过HTTP请求报文头的Cookie属性的jsessionid的值关联起来的!(当然也可以通过重写URL的方式将会话ID附带在每个URL的后面)

Referer

表示这个请求是从哪个URL过来的,假如你通过google搜索出一个商家的广告页面,你对这个广告页面感兴趣,鼠标一点发送一个请求报文到商家的网站,这个请求报文的Referer报文头属性值就是http://www.google.com。

Cache-Control

对缓存进行控制,如一个请求希望响应返回的内容在客户端要被缓存一年,或不希望被缓存就可以通过这个报文头达到目的

 

请求体:

⑤是报文体,它将一个页面表单中的组件值通过param1=value1¶m2=value2的键值对形式编码成一个格式化串,它承载多个请求参数的数据。不但报文体可以传递请求参数,请求URL也可以通过类似于“/chapter15/user.html? param1=value1¶m2=value2”的方式传递请求参数。

 

二 HTTP回复报文

 

响应行:

①报文协议及版本;

②状态码及状态描述;

响应头:

③响应报文头,也是由多个属性组成;

常见的HTTP响应报文头属性

Cache-Control

响应输出到客户端后,服务端通过该报文头属告诉客户端如何控制响应内容的缓存。

常见的取值有private、public、no-cache、max-age,no-store,默认为private。

private:             客户端可以缓存

public:              客户端和代理服务器都可缓存(前端的同学,可以认为public和private是一样的)

max-age=xxx:   缓存的内容将在 xxx 秒后失效

no-cache:          需要使用对比缓存来验证缓存数据

no-store:           所有内容都不会缓存

默认为private,缓存时间为31536000秒(365天)也就是说,在365天内再次请求这条数据,都会直接获取缓存数据库中的数据,直接使用。

 

ETag

一个代表响应服务端资源(如页面)版本的报文头属性,如果某个服务端资源发生变化了,这个ETag就会相应发生变化。它是Cache-Control的有益补充,可以让客户端“更智能”地处理什么时候要从服务端取资源,什么时候可以直接从缓存中返回响应。

 

Location

我们在JSP中让页面Redirect到一个某个A页面中,其实是让客户端再发一个请求到A页面,这个需要Redirect到的A页面的URL,其实就是通过响应报文头的Location属性告知客户端的,如下的报文头属性,将使客户端redirect到iteye的首页中:

 

cookie机制:

客户端请求服务器,如果服务器需要记录该用户状态,就使用response向客户端浏览器颁发一个Cookie。客户端浏览器会把Cookie保存起来。当浏览器再请求该网站时,浏览器把请求的网址连同该Cookie一同提交给服务器。服务器检查该Cookie,以此来辨认用户状态。服务器还可以根据需要修改Cookie的内容。

Cookie的maxAge决定着Cookie的有效期,单位为秒(Second)。Cookie中通过getMaxAge()方法与setMaxAge(int maxAge)方法来读写maxAge属性。

如果maxAge属性为正数,则表示该Cookie会在maxAge秒之后自动失效。

如果maxAge为负数,则表示该Cookie仅在本浏览器窗口以及本窗口打开的子窗口内有效,关闭窗口后该Cookie即失效。

如果maxAge为0,则表示删除该Cookie。

 

Cookie并不提供修改、删除操作。如果要修改某个Cookie,只需要新建一个同名的Cookie,添加到response中覆盖原来的Cookie。

如果要删除某个Cookie,只需要新建一个同名的Cookie,并将maxAge设置为0,并添加到response中覆盖原来的Cookie。

Cookie cookie = new Cookie("username","helloweenvsfei");   // 新建Cookie

cookie.setMaxAge(0);                          // 设置生命周期为0,不能为负数

response.addCookie(cookie);                    // 必须执行这一句 输出到客户端

 

响应体:

④响应报文体,即我们真正要的“干货”

 

 

三 HTTP方法

Get/Post

http请求方法,在客户机和服务器之间进行请求响应

Get

Post

从指定资源请求数据  (URL中发送请求字符串,适合处理不敏感数据)

 

向指定的资源提交要被处理的数据(也可以在URL中加请求,但主要是在报文内(request body),适合处理敏感数据)

请求可被缓存(主动地),可被保留在浏览器历史,可被收藏为书签

请求不可被缓存(也可以在浏览器设置为缓存),不可被保留在浏览器历史,不可被收藏为书签

有长度限制  URL 2048个字符

没有长度限制

数据类型只允许ASCII字符串

数据类型包括ASCII字符串和二进制数据

产生一个TCP数据包

产生两个TCP数据包

编码类型application/x-www-form-urlencoded(URL类型)

application/x-www-form-urlencoded 或 multipart/form-data。为二进制数据使用多重编码。

PS1: 对于GET方式的请求,浏览器是把HTTP head 和data一起发送出去 返回200

对于post方式,浏览器是先发header 相应100 之后再发data 返回200

从字面意思上貌似GET方法速度更快,可以用GET来替换POST但是这里有几个问题

  1. POST和GET有自己的语义,不能随意替换
  2. 网络环境好的情况下一个包和两个包的传输时间差别不大,网络环境差的情况下,分两次传包可以更好的验证数据包的完整性
  3. FireFox浏览器只发一个post包

数据查询时建议使用get方式  增删改的时候可以使用post格式

 

PS2:

HEAD 与GET类似,但只返回HTTP报头,不返回文档主体

PUT 上传指定URL表示

DELETE 删除指定资源

OPTIONS 返回服务器支持的HTTP方法

CONNECTION 把请求转换为透明的TCP/IP通道

 

PS3: form-data、x-www-form-urlencoded、raw、binary

1.form-data

就是http请求中的multipart/form-data,它会将表单的数据处理为一条消息,以标签为单元,用分隔符分开。既可以上传键值对,也可以上传文件。当上传的字段是文件时,会有Content-Type来表名文件类型;content-disposition,用来说明字段的一些信息;

由于有boundary隔离,所以multipart/form-data既可以上传文件,也可以上传键值对,它采用了键值对的方式,所以可以上传多个文件。

2.x-www-form-urlencoded(表单编码的默认格式)

就是application/x-www-from-urlencoded,会将表单内的数据转换为键值对,比如,name=java&age = 23

3.multipart/form-data与x-www-form-urlencoded区别

multipart/form-data:既可以上传文件等二进制数据,也可以上传表单键值对,只是最后会转化为一条信息。

x-www-form-urlencoded:只能上传键值对,并且键值对都是间隔分开的。

4.raw

可以上传任意格式的文本,可以上传text、json、xml、html等

5.binary

相当于Content-Type:application/octet-stream,从字面意思得知,只可以上传二进制数据,通常用来上传文件,由于没有键值,所以,一次只能上传一个文件

6.application/json

  现在越来越多的人把它作为请求头,用来告诉服务端消息主体是序列化后的 JSON 字符串。JSON结构可以支持比键值对复杂的数据结构。微信的小程序和公众平台都是使用它来作为基本的传输类型,

7.text/xml

  它是一种使用 HTTP作为传输协议,XML 作为编码方式的远程调用规范。

 

四 HTTP状态消息·

 

 

 

 

 

五 http版本

HTTP/0.9

        HTTP协议的最初版本,功能简陋,仅支持请求方式GET,并且仅能请求访问HTML格式的资源。

GET

向特定的资源发出请求。注意:GET方法不应当被用于产生“副作用”的操作中,例如在Web Application中,其中一个原因是GET可能会被网络蜘蛛等随意访问。

 

 

HTTP/1.0    

        在0.9版本上做了进步,增加了请求方式POST和HEAD;不再局限于0.9版本的HTML格式,根据Content-Type可以支持多种数据格式,即MIME多用途互联网邮件扩展,例如text/html、image/jpeg等;同时也开始支持cache,就是当客户端在规定时间内访问统一网站,直接访问cache即可。

        但是1.0版本的工作方式是每次TCP连接只能发送一个请求,当服务器响应后就会关闭这次连接,下一个请求需要再次建立TCP连接,就是不支持keepalive。

HEAD

向服务器索与GET请求相一致的响应,只不过响应体将不会被返回。这一方法可以再不必传输整个响应内容的情况下,就可以获取包含在响应小消息头中的元信息。

POST

向指定资源提交数据进行处理请求(例如提交表单或者上传文件)。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和/或已有资源的修改。 

 

 

HTTP/1.1    

        解决了1.0版本的keepalive问题,1.1版本加入了持久连接,一个TCP连接可以允许多个HTTP请求; 加入了管道机制,一个TCP连接同时允许多个请求同时发送,增加了并发性;新增了请求方式PUT、PATCH、DELETE等。

        但是还存在一些问题,服务端是按队列顺序处理请求的,假如一个请求处理时间很长,则会导致后边的请求无法处理,这样就造成了队头阻塞的问题;同时HTTP是无状态的连接,因此每次请求都需要添加重复的字段,降低了带宽的利用率。

OPTIONS

返回服务器针对特定资源所支持的HTTP请求方法,也可以利用向web服务器发送‘*’的请求来测试服务器的功能性

PUT

向指定资源位置上传其最新内容

DELETE

请求服务器删除Request-URL所标识的资源

TRACE

回显服务器收到的请求,主要用于测试或诊断

CONNECT

HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。

 

HTTP/2.0

        为了解决1.1版本利用率不高的问题,提出了HTTP/2.0版本。增加双工模式,即不仅客户端能够同时发送多个请求,服务端也能同时处理多个请求,解决了队头堵塞的问题;HTTP请求和响应中,状态行和请求/响应头都是些信息字段,并没有真正的数据,因此在2.0版本中将所有的信息字段建立一张表,为表中的每个字段建立索引,客户端和服务端共同使用这个表,他们之间就以索引号来表示信息字段,这样就避免了1.0旧版本的重复繁琐的字段,并以压缩的方式传输,提高利用率。

        另外也增加服务器推送的功能,即不经请求服务端主动向客户端发送数据。

 

六 http和https的区别

 

http

https

端口

80

443

网络模型

应用层

传输层

安全性

未加密,可以抓包

SSL对称加密

URL

http开头

https开头

验证

不验证通信方身份,可能遭到伪装

通信方身份

验证

无法验证报文完整性,可能被篡改

验证报文完整性

 

 

七 HTTP特点

HTTP协议永远都是客户端发起请求,服务器回送响应。这样就限制了使用HTTP协议,无法实现在客户端没有发起请求的时候,服务器将消息推送给客户端。

HTTP协议的主要特点可概括如下:

1、支持客户/服务器模式。支持基本认证和安全认证。

2、简单快速:客户向服务器请求服务时,只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单,使得HTTP服务器的程序规模小,因而通信速度很快。

3、灵活:HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。

4、HTTP 0.9和1.0使用非持续连接:限制每次连接只处理一个请求,服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。HTTP 1.1使用持续连接:不必为每个web对象创建一个新的连接,一个连接可以传送多个对象,采用这种方式可以节省传输时间。

5、无状态:HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。

为了优化无状态可以用浏览器上的cookies和服务端的session来解决无状态

 

八 缓存

WEB缓存(cache)位于Web服务器和客户端之间。

缓存会根据请求保存输出内容的副本,例如html页面,图片,文件,当下一个请求来到的时候:如果是相同的URL,缓存直接使用副本响应访问请求,而不是向源服务器再次发送请求。

HTTP协议定义了相关的消息头来使WEB缓存尽可能好的工作。

1、缓存的优点

减少相应延迟:因为请求从缓存服务器(离客户端更近)而不是源服务器被相应,这个过程耗时更少,让web服务器看上去相应更快。

减少网络带宽消耗:当副本被重用时会减低客户端的带宽消耗;客户可以节省带宽费用,控制带宽的需求的增长并更易于管理。

2、客户端缓存生效的常见流程

服务器收到请求时,会在200OK中回送该资源的Last-Modified和ETag头,客户端将该资源保存在cache中,并记录这两个属性。当客户端需要发送相同的请求时,会在请求中携带If-Modified-Since和If-None-Match两个头。两个头的值分别是响应中Last-Modified和ETag头的值。服务器通过这两个头判断本地资源未发生变化,客户端不需要重新下载,返回304响应。

3、Web缓存机制

HTTP/1.1中缓存的目的是为了在很多情况下减少发送请求,同时在许多情况下可以不需要发送完整响应。前者减少了网络回路的数量;HTTP利用一个“过期(expiration)”机制来为此目的。后者减少了网络应用的带宽;HTTP用“验证(validation)”机制来为此目的。

HTTP定义了3种缓存机制:

1)Freshness:允许一个回应消息可以在源服务器不被重新检查,并且可以由服务器和客户端来控制。例如,Expires回应头给了一个文档不可用的时间。Cache-Control中的max-age标识指明了缓存的最长时间;

2)Validation:用来检查以一个缓存的回应是否仍然可用。例如,如果一个回应有一个Last-Modified回应头,缓存能够使用If-Modified-Since来判断是否已改变,以便判断根据情况发送请求;

3)Invalidation:在另一个请求通过缓存的时候,常常有一个副作用。例如,如果一个URL关联到一个缓存回应,但是其后跟着POST、PUT和DELETE的请求的话,缓存就会过期。

4.缓存分类

HTTP的缓存分为强缓存和协商缓存(对比缓存)。

  ①强制缓存

在缓存数据未失效的情况下,可以直接使用缓存数据;在没有缓存数据的时候,浏览器向服务器请求数据时,服务器会将数据和缓存规则一并返回,缓存规则信息包含在响应header中。

Expires:缓存过期时间(HTTP1.0)

缺点:生成的是绝对时间,但是客户端时间可以随意修改,会导致误差。

Cache-Control :HTTP1.1,优先级高于Expires

可设置参数:

private: 客户端可以缓存

public: 客户端和代理服务器都可缓存

max-age=xxx: 缓存的内容将在 xxx 秒后失效

no-cache: 需要使用协商缓存来验证缓存数据(后面介绍)

no-store: 所有内容都不会缓存,强制缓存,对比缓存都不会触发

Expires和Cache-Control决定了浏览器是否要发送请求到服务器,ETag和Last-Modified决定了服务器是要返回304+空内容还是新的资源文件。

 

    ②协商缓存

浏览器第一次请求数据时,服务器会将缓存标识与数据一起返回给客户端,客户端将二者备份至缓存数据库中。再次请求数据时,客户端将备份的缓存标识发送给服务器,服务器根据缓存标识进行判断,判断成功后,返回304状态码,通知客户端比较成功,可以使用缓存数据。

Last-Modified / If-Modified-Since

Last-Modified:服务器在响应请求时,告诉浏览器资源的最后修改时间。

If-Modified-Since:再次请求服务器时,通过此字段通知服务器上次请求时,服务器返回的资源最后修改时间。

缺点:Last-Modified 标注的最后修改时间只能精确到秒,如果有些资源在一秒之内被多次修改的话,他就不能准确标注文件的新鲜度了。如果某些资源会被定期生成,当内容没有变化,但 Last-Modified 却改变了,导致文件没使用缓存有可能存在服务器没有准确获取资源修改时间,或者与代理服务器时间不一致的情形。

Etag / If-None-Match(优先级高于Last-Modified / If-Modified-Since)

Etag:给资源计算得出的一个唯一标志符。

If-None-Match:再次请求服务器时,通过此字段通知服务器客户端缓存数据的唯一标识。

 

5. 缓存判断顺序

①先判断Cache-Control,在Cache-Control的max-age之内,直接返回200 from cache;

②没有Cache-Control再判断Expires,再Expires之内,直接返回200 from cache;

③Cache-Control=no-cache或者不符合Expires,浏览器向服务器发送请求;

④服务器同时判断ETag和Last-Modified,都一致,返回304,有任何一个不一致,返回200。

具体过程如下图:

 

 

 

6. cookie、session

cookie

解决http的无状态问题,是客户端保存用户信息的一种机制,用来记录用户的一些信息,来实现session的跟踪。

cookie属性

name、value :以key/value的形式存在

comment:说明该cookie的用处

domain:可以访问该cookie的域名

Expires/maxAge:cookie失效时间。负数:临时cookie,关闭浏览器就失效;0:表示删除cookie,默认为-1

path:可以访问此cookie的页面路径

size:cookie的大小

secure:是否以https协议传输

version:该cookie使用的版本号,0遵循Netscape规范,大多数用这种,1遵循W3C规范

HttpOnly:此属性为true,则只有在http请求头中会带有此cookie的信息,而不能通过document.cookie来访问此cookie,能防止XSS攻击。

 

cookie机制原理

客户端请求服务器时,如果服务器需要记录该用户状态,就使用response向客户端浏览器颁发一个Cookie。而客户端浏览器会把Cookie保存起来。当浏览器再请求服务器时,浏览器把请求的网址连同该Cookie一同提交给服务器。服务器通过检查该Cookie来获取用户状态。

 

cookie同源和跨域:

cookie的同源是域名相同,忽略协议和端口,不可跨域。

 

session

session是在服务端保存的一个数据结构,用来跟踪用户的状态,这个数据可以保存在集群、数据库、文件中。

session的运行依赖session id,而session id是存在cookie中的

session机制原理

当客户端请求创建一个session的时候,服务器会先检查这个客户端的请求里是否已包含了一个session标识——sessionId。如果已包含这个sessionId,则说明以前已经为此客户端创建过session,服务器就按照sessionId把这个session检索出来使用(如果检索不到,可能会新建一个。如果客户端请求不包含sessionId,则为此客户端创建一个session并且生成一个与此session相关联的sessionId。

 

如果禁用cookie怎么办

使用URL重写技术来进行会话跟踪。在 url 中传递 session id,即每次HTTP交互,URL后面都会被附加上一个诸如 sid=xxxxx 这样的参数,服务端据此来识别用户。

 

cookie和session的区别

cookie 数据存放在客户的浏览器上,session数据放在服务器上;

cookie 不是很安全,别人可以分析存放在本地的 cookie 并进行 cookie 欺骗考虑到安全应当使用 session;

session 会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多,会比较占用你服务器的性能考虑到减轻服务器性能方面,应当使用 cookie;

单个cookie保存的数据不能超过4K,很多浏览器都限制一个站点最多保存20个 cookie。

鉴于上述区别我们建议:

(1)将登陆信息等重要信息存放为 session;

(2)其他信息如果需要保留,可以放在 cookie 中。

 

localStorage

存储在一个对象中. 有键值对

什么是localStorage,在HTML5中,新加入了一个localStorage特性,这个特性主要是用来作为本地存储来使用的,解决了cookie存储空间不足的问题(cookie中每条cookie的存储空间为4k),localStorage中一般浏览器支持的是5M大小,这个在不同的浏览器中localStorage会有所不同。

 

localStorage的优势

1、localStorage拓展了cookie的4K限制

2、localStorage会可以将第一次请求的数据直接存储到本地,这个相当于一个5M大小的针对于前端页面的数据库,相比于cookie可以节约带宽,但是这个却是只有在高版本的浏览器中才支持的

localStorage的局限

1、浏览器的大小不统一,并且在IE8以上的IE版本才支持localStorage这个属性

2、目前所有的浏览器中都会把localStorage的值类型限定为string类型,这个在对我们日常比较常见的JSON对象类型需要一些转换

3、localStorage在浏览器的隐私模式下面是不可读取的

4、localStorage本质上是对字符串的读取,如果存储内容多的话会消耗内存空间,会导致页面变卡

5、localStorage不能被爬虫抓取到

localStorage与sessionStorage的唯一一点区别就是localStorage属于永久性存储,而sessionStorage属于当会话结束的时候,sessionStorage中的键值对会被清空

 

localStorage,sessionStorage和cookie的区别

共同点:都是保存在浏览器端、且同源的。

不同点:

数据存储方面

cookie数据始终在同源的http请求中携带(即使不需要),即cookie在浏览器和服务器间来回传递。cookie数据还有路径(path)的概念,可以限制cookie只属于某个路径下。

sessionStorage和localStorage不会自动把数据发送给服务器,仅在本地保存。

 

存储数据大小

存储大小限制也不同,cookie数据不能超过4K,同时因为每次http请求都会携带cookie,所以cookie只适合保存很小的数据,如会话标识。

sessionStorage和localStorage虽然也有存储大小的限制,但比cookie大得多,可以达到5M或更大。

 

数据存储有效期

sessionStorage:仅在当前浏览器窗口关闭之前有效;

localStorage:始终有效,窗口或浏览器关闭也一直保存,本地存储,因此用作持久数据;

cookie:只在设置的cookie过期时间之前有效,即使窗口关闭或浏览器关闭。

 

作用域不同

sessionStorage不在不同的浏览器窗口中共享,即使是同一个页面;

localstorage在所有同源窗口中都是共享的;也就是说只要浏览器不关闭,数据仍然存在。

cookie: 也是在所有同源窗口中都是共享的.也就是说只要浏览器不关闭,数据仍然存在。

 

九 HTTP应用

断点续传的实现原理

HTTP协议的GET方法,支持只请求某个资源的某一部分;

206 Partial Content 部分内容响应;

Range 请求的资源范围;

Content-Range 响应的资源范围;

在连接断开重连时,客户端只请求该资源未下载的部分,而不是重新请求整个资源,来实现断点续传。

分块请求资源实例:

Eg1:Range: bytes=306302- :请求这个资源从306302个字节到末尾的部分;

Eg2:Content-Range: bytes 306302-604047/604048:响应中指示携带的是该资源的第306302-604047的字节,该资源共604048个字节;

客户端通过并发的请求相同资源的不同片段,来实现对某个资源的并发分块下载。从而达到快速下载的目的。目前流行的FlashGet和迅雷基本都是这个原理。

 

多线程下载的原理

下载工具开启多个发出HTTP请求的线程;

每个http请求只请求资源文件的一部分:Content-Range: bytes 20000-40000/47000;

合并每个线程下载的文件。

代理

http代理服务器

代理服务器英文全称是Proxy Server,其功能就是代理网络用户去取得网络信息。形象的说:它是网络信息的中转站。

代理服务器是介于浏览器和Web服务器之间的一台服务器,有了它之后,浏览器不是直接到Web服务器去取回网页而是向代理服务器发出请求,Request信号会先送到代理服务器,由代理服务器来取回浏览器所需要的信息并传送给你的浏览器。

而且,大部分代理服务器都具有缓冲的功能,就好象一个大的Cache,它有很大的存储空间,它不断将新取得数据储存到它本机的存储器上,如果浏览器所请求的数据在它本机的存储器上已经存在而且是最新的,那么它就不重新从Web服务器取数据,而直接将存储器上的数据传送给用户的浏览器,这样就能显著提高浏览速度和效率。更重要的是:Proxy Server(代理服务器)是Internet链路级网关所提供的一种重要的安全功能,它的工作主要在开放系统互联(OSI)模型的对话层。

 

http代理服务器的主要功能:

1)突破自身IP访问限制,访问国外站点。如:教育网、169网等网络用户可以通过代理访问国外网站;

2)访问一些单位或团体内部资源,如某大学FTP(前提是该代理地址在该资源的允许访问范围之内),使用教育网内地址段免费代理服务器,就可以用于对教育 网开放的各类FTP下载上传,以及各类资料查询共享等服务;

3)突破中国电信的IP封锁:中国电信用户有很多网站是被限制访问的,这种限制是人为的,不同Serve对地址的封锁是不同的。所以不能访问时可以换一个国外的代理服务器试试;

4)提高访问速度:通常代理服务器都设置一个较大的硬盘缓冲区,当有外界的信息通过时,同时也将其保存到缓冲区中,当其他用户再访问相同的信息时,则直接由缓冲区中取出信息,传给用户,以提高访问速度;

5)隐藏真实IP:上网者也可以通过这种方法隐藏自己的IP,免受攻击。

对于客户端浏览器而言,http代理服务器相当于服务器。

而对于Web服务器而言,http代理服务器又担当了客户端的角色。

 

虚拟主机

虚拟主机:是在网络服务器上划分出一定的磁盘空间供用户放置站点、应用组件等,提供必要的站点功能与数据存放、传输功能。

所谓虚拟主机,也叫“网站空间”就是把一台运行在互联网上的服务器划分成多个“虚拟”的服务器,每一个虚拟主机都具有独立的域名和完整的Internet服务器(支持WWW、FTP、E-mail等)功能。一台服务器上的不同虚拟主机是各自独立的,并由用户自行管理。但一台服务器主机只能够支持一定数量的虚拟主机,当超过这个数量时,用户将会感到性能急剧下降。

 

虚拟主机的实现原理

虚拟主机是用同一个WEB服务器,为不同域名网站提供服务的技术。Apache、Tomcat等均可通过配置实现这个功能。

相关的HTTP消息头:Host。

例如:Host: www.baidu.com

客户端发送HTTP请求的时候,会携带Host头,Host头记录的是客户端输入的域名。这样服务器可以根据Host头确认客户要访问的是哪一个域名。

 

十  HTTP认证方式

HTTP请求报头: Authorization

HTTP响应报头: WWW-Authenticate

HTTP认证是基于质询/回应(challenge/response)的认证模式。

HTTPS传输协议原理

 

十一 HTTP优化方案

TCP复用:

TCP连接复用是将多个客户端的HTTP请求复用到一个服务器端TCP连接上,而HTTP复用则是一个客户端的多个HTTP请求通过一个TCP连接进行处理。前者是负载均衡设备的独特功能;而后者是HTTP 1.1协议所支持的新功能,目前被大多数浏览器所支持。

 

内容缓存:

将经常用到的内容进行缓存起来,那么客户端就可以直接在内存中获取相应的数据了。

 

压缩:

将文本数据进行压缩,减少带宽

 

SSL加速(SSL Acceleration):

使用SSL协议对HTTP协议进行加密,在通道内加密并加速

 

TCP缓冲:

通过采用TCP缓冲技术,可以提高服务器端响应时间和处理效率,减少由于通信链路问题给服务器造成的连接负担。

 

十二 HTTPS

(全称:Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer),是以安全为目标的HTTP通道,简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL层,HTTPS的安全基础是SSL。

HTTPS通信过程

 

一、首先HTTP请求服务端生成证书,客户端对证书的有效期、合法性、域名是否与请求的域名一致、证书的公钥(RSA加密)等进行校验;

二、客户端如果校验通过后,就根据证书的公钥的有效, 生成随机数,随机数使用公钥进行加密(RSA加密);

三、消息体产生的后,对它的摘要进行MD5(或者SHA1)算法加密,此时就得到了RSA签名;

四、发送给服务端,此时只有服务端(RSA私钥)能解密。

五、解密得到的随机数,再用AES加密,作为密钥(此时的密钥只有客户端和服务端知道)。

 

更具体的 HTTPS通信过程

 

1. 客户端发起HTTPS请求

这个没什么好说的,就是用户在浏览器里输入一个https网址,然后连接到server的443端口。

2. 服务端的配置

采用HTTPS协议的服务器必须要有一套数字证书,可以自己制作,也可以向组织申请。区别就是自己颁发的证书需要客户端验证通过,才可以继续访问,而使用受信任的公司申请的证书则不会弹出提示页面(startssl就是个不错的选择,有1年的免费服务)。这套证书其实就是一对公钥和私钥。如果对公钥和私钥不太理解,可以想象成一把钥匙和一个锁头,只是全世界只有你一个人有这把钥匙,你可以把锁头给别人,别人可以用这个锁把重要的东西锁起来,然后发给你,因为只有你一个人有这把钥匙,所以只有你才能看到被这把锁锁起来的东西。

3. 传送证书

这个证书其实就是公钥,只是包含了很多信息,如证书的颁发机构,过期时间等等。

4. 客户端解析证书

这部分工作是有客户端的TLS来完成的,首先会验证公钥是否有效,比如颁发机构,过期时间等等,如果发现异常,则会弹出一个警告框,提示证书存在问题。如果证书没有问题,那么就生成一个随即值。然后用证书对该随机值进行加密。就好像上面说的,把随机值用锁头锁起来,这样除非有钥匙,不然看不到被锁住的内容。

5. 传送加密信息

这部分传送的是用证书加密后的随机值,目的就是让服务端得到这个随机值,以后客户端和服务端的通信就可以通过这个随机值来进行加密解密了。

6. 服务段解密信息

服务端用私钥解密后,得到了客户端传过来的随机值(私钥),然后把内容通过该值进行对称加密。所谓对称加密就是,将信息和私钥通过某种算法混合在一起,这样除非知道私钥,不然无法获取内容,而正好客户端和服务端都知道这个私钥,所以只要加密算法够彪悍,私钥够复杂,数据就够安全。

7. 传输加密后的信息

这部分信息是服务段用私钥加密后的信息,可以在客户端被还原

8. 客户端解密信息

客户端用之前生成的私钥解密服务段传过来的信息,于是获取了解密后的内容。整个过程第三方即使监听到了数据,也束手无策。

 

 

 

HTTPS通信的优点

客户端产生的密钥只有客户端和服务器端能得到;

加密的数据只有客户端和服务器端才能得到明文;

客户端到服务端的通信是安全的。

 

 

十三 HTTP2

2015年发布,它是基于SPDY的,以下是它的一些新特性:

 

1、 二进制分帧:

 

http/1.x 是一个超文本协议,而 http2 是一个二进制协议,被称之为二进制分帧。

二进制格式在协议的解析和优化扩展上带来更多的优势和可能。

 

协议格式为帧,帧由 Frame Header(头信息帧)和 Frame Payload(数据帧)组成,如下所示:

 

Length 字段用来表示 Frame Payload 数据大小。

Type 字段用来表示该帧中的 Frame Payload 保存的是 header 数据还是 body 数据。除了用于标识 header/body,还有一些额外的 Frame Type。

Stream Identifier 用来标识该 frame 属于哪个 stream。

Frame Payload 用来保存 header 或者 body 的数据。

2、头部压缩 HPACK:

请求和响应首部压缩,客户端和服务端共同维护一张头信息表,所有字段存入这个表,生成一个索引号,通过发送索引号提高速度。HPACK压缩会经过两步:

传输的value,会经过一遍Huffman coding来节省资源;

为了server和client同步, 两边都需要保留一份Header list, 并且,每次发送请求时,都会检查更新。

 

3、服务端推送:

服务端主动向客户端推送数据。如果客户端请求一个html文件,服务端把html文件返回给客户端之后,还会相应的把html文件中的js、css、图片推送给客户端。

 

4、多路复用:

只需要建立一个TCP连接,浏览器和服务器可以同时发送多个请求或者回应,而且不需要按照顺序一一对应,避免了“队头阻塞”。

 

5、数据流:

当客户端同时向服务端发起多个请求,那么这些请求会被分解成一一个的帧,每个帧都会在一个 TCP 链路中无序的传输,同一个请求的帧的 Stream Identifier 都是一样的。当帧到达服务端之后,就可以根据 Stream Identifier 来重新组合得到完整的请求。

 

并且规定:客户端发出的数据流ID为奇数,服务器发出的ID为偶数。Stream Identifier (数据流ID)就是用来标识该帧属于哪个请求的。

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