HTTP总结

网络结构分层

1.OSI七层模型

        OSI七层模型（OSI是指Open System Interconnect，开放式系统互联）

OSI七层模型	模型描述
应用层	应用程序(电子邮件、文件服务)、用户接口
表示层	数据的表示，压缩和加密(数据格式化、代码转换、数据加密)
会话层	建立、管理和终止回话
传输层	提供端到端可靠报文段传递和错误恢复
网络层	提供数据报从源到宿的传递和网际交互
链路层	将比特组装成帧和点到点的传递
物理层	传输比特流，以二进制数据形式在物理媒体上传输数据

2.TCP/IP四层模型

        TCP/IP四层模型（传输控制协议/网间协议）

TCP/IP四层模型	模型描述
应用层	负责处理特定的应用程序细节
传输层	主要为两台主机上的应用提供端到端的通信
网络互联层	处理分组在网络中的活动，比如分组的选路
链路层	包括操作系统中的设备驱动程序、计算机中对应的网络接口卡

七层模型和四层模型的区别

1.OSI采用七层模型，TCP/IP是四层模型；
2.TCP/IP网络接口层没有真正的定义，只是概念性的描述。OSI把它分为2层，每一层功能详尽；
3.协议开发之前就有了OSI模型，所以OSI模型具有共通性，TCP/IP是基于协议建立的模型，不适用于非TCP/IP的网络；
4.实际应用中，OSI是理论上的模型，没有成熟的产品；TCP/IP已经成为国际标准；

HTTP协议

        Http是基于TCP/IP协议的应用程序协议，不包括数据包的额传输，主要规定了客户端和服务器的通信格式，默认使用80端口；
        1991年发布Http/0.9版本，只有Get命令，且服务端直返HTML格式字符串，服务器响应完毕就关闭TCP连接；
1996年发布Http/1.0版本，
        优点：可以发送任何格式内容，包括文字、图像、视频、二进制。也丰富了命令Get、Post、Head。请求和响应的格式加入头信息；
缺点：每个TCP连接只能发送一个请求，而新建TCP连接的成本很高，导致Http/1.0性能很差；
        1997年发布Http/1.1版本，完善了Http协议，直至今天也是最流行的版本；
        优点：引入持久连接，TCP默认不关闭，可被多个请求复用，对于一个域名，多数浏览器允许同时建立6个持久连接；
引入管道机制，在同一个TCP连接中，可以同时发送多个请求，不过服务器还是按顺序响应；
        在头部加入Content-Length字段，一个TCP可以同时传送多个响应，所以就需要该字段来区分哪些内容属于哪个响应；
分块传输编码，对于耗时的动态操作，用流模式取代缓存模式，即产生一块数据，就发送一块数据；
        增加了许多命令，头信息增加Host来指定服务器域名，可以访问一台服务器上的不同网站；
        缺点：TCP连接中的响应有顺序，服务器处理完一个回应才能处理下一个回应，如果某个回应特别慢，后面的额请求就会排队等着（对头阻塞）；
        2015年发布Http/2版本，它有几个特性：二进制协议、多工、数据流、头信息压缩、服务器推送；

HTTP请求和响应格式

1.Request

GET /barite/account/stock/groups HTTP/1.1
QUARTZ-SESSION: MC4xMDQ0NjA3NTI0Mzc0MjAyNg.VPXuA8rxTghcZlRCfiAwZlAIdCA
DEVICE-TYPE: ANDROID
API-VERSION: 15
Host: shitouji.bluestonehk.com
Connection: Keep-Alive
Accept-Encoding: gzip
User-Agent: okhttp/3.10.0

2.Response

HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.6.3
Date: Mon, 15 Oct 2018 03:30:28 GMT
Content-Type: application/json;charset=UTF-8
Pragma: no-cache
Cache-Control: no-cache
Expires: Thu, 01 Jan 1970 00:00:00 GMT
Content-Encoding: gzip
Transfer-Encoding: chunked
Proxy-Connection: Keep-alive

字段	字段描述
Host	指定服务器域名，可用来区分访问一个服务器上的不同服务；
Connection	keep-alive表示要求服务器不要关闭TCP连接，close表示明确要求关闭连接，默认值是keep-alive；
Accept-Encoding	说明自己可以接收的压缩方式；
User-Agent	用户代理，是服务器能识别客户端的操作系统及相关信息。作用是帮助服务器区分客户端，并且针对不同客户端让用户看到不同数据，做不同操作；
Content-Type	服务器告诉客户端数据的格式，常见的值有text/plain，image/jpeg，image/png，video/mp4，application/json，application/zip；这些数据类型总称为MIME TYPE；
Content-Encoding	服务器数据压缩方式；
Transfer-Encoding	chunked表示采用分块传输编码，有该字段则无需使用Content-Length字段；
Content-Length	声明数据的长度，请求和回应头部都可以使用该字段；

TCP三次握手与四次挥手

        Http和Https协议请求时同会通过Tcp三次握手建立Tcp连接。通过三次握手，Client和Server都能确认自己和对方的收发信能力，相当于建立了相互的信任，就可以开始通信了。；
        当数据传输完毕，需要断开连接，断开连接经历了四次挥手；

字段	字段描述
ACK	响应标识，1表示响应，连接建立成功之后，所有报文段ACK的值都为1；
SYN	连接标识，1表示建立连接，连接请求和连接接受报文段SYN=1，其他情况都是0；
FIN	关闭连接标识，1表示关闭连接，关闭请求和关闭接受报文段FIN=1，其他情况都是0，跟SYN类似；
seq number	序号，一个随机数X，请求报文段中会有该字段，响应报文段没有；
ack number	应答号，值为请求seq+1，即X+1，除了连接请求和连接接受响应报文段没有该字段，其他的报文段都有该字段；

1.TCP的三次握手

第一次握手：Client向Server发送信息后，Server收到信息。Server可确认Client的发信能力和Server的收信能力；
第二次握手：Server向Client发消息，Client收到消息。Server可确认Client的发信能力和收信能力，Client也可确认B的收信能力和发信能力；
第三次握手：Client向Server发送信息，Server接收到消息。Server可确认Client的收信能力和Server的发信能力；

2.三次握手的具体流程

第一次握手：建立连接请求。客户端发送连接请求报文段，将SYN置1，seq为随机数x。然后，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
第二次握手：确认连接请求。服务器收到客户端的SYN报文段，需要对该请求进行确认，设置ack = x + 1（即客户端seq+1）。同时自己也要发送SYN请求信息，即SYN置位1，seq=y。服务器将SYN和ACK信息放在一个报文段中，一并发送给客户端，服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到SYN+ACK报文段，将ack设置为y+1，向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕，客户端和服务券进入ESTABLISHED状态，完成Tcp三次握手。

3.TCP的四次挥手

第一次挥手：主机1（可以是客户端或服务器），设置seq和ack向主机2发送一个FIN报文段，此时主机1进入FIN_WAIT_1装填，表示没有数据要发送给主机2了；
第二次挥手：主机2收到主机1的FIN报文段，向主机1回应一个ACK报文段，表示同意关闭请求，主机1进入FIN_WAIT_2状态；
第三次挥手：主机2向主机1发送FIN报文段，请求关闭连接，主机2进入LAST_ACK状态；
第四次挥手：主机1收到主机2的FIN报文段，想主机2回应ACK报文段，然后主机1进入TIME_WAIT状态；主机2收到主机1的ACK报文段后，关闭连接。此时主机1等待主机2一段时间后，没有收到回复，证明主机2已经正常关闭，主机1也关闭连接；

SSL发展史（互联网加密通信）

        1994年NetSpace公司设计SSL协议（Secure Sockets Layout）1.0版本，未发布；
        1995年NetSpace发布SSL/2.0版本，很快发现有严重漏洞；
        1996年发布SSL/3.0版本，得到大规模应用；
        1999年，发布了SSL升级版TLS/1.0版本，目前应用最广泛的版本；
        2006年和2008年，发布了TLS/1.1版本和TLS/1.2版本；

SSL原理及运行过程

1.SSL原理

        SSL/TLS协议基本思路是采用公钥加密法（最有名的的是RSA加密算法）；
        大概流程是，客户端向服务器索要公钥，然后用公钥加密信息，服务器收到密文，用自己的私钥解密；
        为了防止公钥被篡改，把公钥放在数字证书中，证书可信则公钥可信。公钥加密计算量很大，为了提高效率，服务端和客户端都生成对话秘钥，用它加密信息，而对话秘钥是对称加密，速度非常快。公钥用来机密对话秘钥。

2.运行过程

        1.客户端给出协议版本号、一个客户端随机数A（Client random）以及客户端支持的加密方式；
        2.服务端确认双方使用的加密方式，并给出数字证书、一个服务器生成的随机数B（Server random）；
        3.客户端确认数字证书有效，生成一个新的随机数C（Pre-master-secret），使用整数中的公钥对C加密，发送给服务端；
        4.服务端使用自己的私钥解密出C；
        5.客户端和服务器根据约定的加密方法，使用三个随机数ABC，生成对话秘钥，之后的通信都用这个对话秘钥进行加密；

SSL证书

1.认证级别分类

        SSL证书是一个二进制文件，里面包含经过认证的网站公钥和一些元数据，需要从经销商购买。整数有很多乐行，按认证级别分类：

认证级别分类	类型描述
域名认证（DV=Domain Validation）	最低级别的认证，可以确认申请人拥有这个域名；
公司认证（OV=Organization Validation）	确认域名所有人是哪家公司，证书里面包含公司的信息；
扩展认证（EV=Extended Validation）	最高级别认证，浏览器地址栏会显示公司名称；

2.覆盖范围分类

覆盖范围分类	类型描述
单域名证书	只能用于单域名，foo.com整数不能用于 www . foo . com；
通配符证书	可用于某个域名及所有一级子域名，比如*.foo.com的整数可用于foo.com，也可用于www . foo . com；
多域名证书	可用于多个域名，比如foo . com和bar . com；

        认证级别越高，覆盖范围越广的证书，价格越贵。也有免费的整数，为了推广Https，电子前哨基金会成立了Let’s Encrypt提供免费整数。证书的经销商也很多，知名度比较高的有亚洲诚信（Trust Asia）。

Https协议/SSL协议

        Https协议是以安全为目标的Http通道，就是安全版的Http；
        Http下加入SSL层（现在主流的是SLL/TLS），SSL是Https协议的安全基础。Https默认端口号为443.

Http存在的风险

风险种类	风险描述
窃听风险	Http采用明文传输数据，第三方可以获知通信内容；
篡改风险	第三方可以修改通信内容；
冒充风险	第三方可以冒充他人身份进行通信；

SSL/TLS协议是为了解决这些风险而设计，希望达到：
        1.所有信息加密传输，三方窃听通信内容；
        2.具有校验机制，内容一旦被篡改，通信双方立刻会发现；
        3.具备身份整数，防止身份被冒充；

Http和Https的对比

        1.Https协议需要到CA申请证书，大多数情况下需要一定费用；
        2.Http是超文本传输协议，信息采用明文传输，Https则是具有安全性SSL加密传输协议；
        3.Http和Https端口号不一样，Http是80端口，Https是443端口；
        4.Http连接是无状态的，Https采用Http + SSL构建可进行加密传输、身份认证的网络协议，更安全；
        5.Http协议建立连接的过程比Https协议快。因为Https除了Tcp三次握手，还要经过SSL握手。连接建立之后数据传输速度，二者无明显区别；