Linux网络——图解HTTP协议

快来打我* 2022-10-17 10:54 384阅读 0赞

# 一、HTTP协议概念 #

## 1.1 什么是http协议？ ##

![在这里插入图片描述][20210602164012320.png]  
**注意**  
在网络通信中，客户端和服务端角色可以互换

*  **协议** ：网络协议是计算机之间为了实现网络通信而达成的**一种“约定”或者”规则“**，有了这种”约定“，不同厂商的生产设备，以及不同操作系统组成的计算机之间，就可以实现通信。
 *  **HTTP协议是超文本传输协议**的缩写，英文是Hyper Text Transfer Protocol。它是从WEB服务器传输超文本标记语言(HTML)到本地浏览器的传送协议。
 *  设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。
 *  HTPP有多个版本，目前广泛使用的是HTTP/1.1版本。

## 1.2 认识URL ##

平时我们俗称的 “网址” 其实就是说的URL（Uniform Resource Location） **统一资源定位符**，格式如图

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70]

*  URL 是用来**定位具体的资源**的，标示了一个具体的资源位置。互联网上的每个文件都有一个唯一的URL。
 *  **http或https**指定协议类型，不区分大小写，加一个冒号：
 *  **登陆信息**指定用户名和密码作为从服务器端获取资源时必要的登录信息（身份认证）。此项是可选项。
 *  **服务器地址** 使用绝对URI必须指定待访问的服务器地址。
 *  **服务器端口号** 指定服务器连接的网络端口号。此项也是可选项，若用户省略则自动使用默认端口号。
 *  **带层次的文件路径** 指定服务器上的文件路径来定位特指的资源。这与UNIX系统的文件目录结构相似。
 *  **查询字符串** 针对已指定的文件路径内的资源，可以使用查询字符串传入任意参数。此项可选。
 *  **片段标识符** 使用片段标识符通常可标记出已获取资源中的子资源（文档内的某个位置）。但在RFC中并没有明确规定其使用方法。该项也为可选项。

## 1.3 urlencode和urldecode ##

*  像上图中 / ? : 等这样的字符, 已经被url当做特殊意义理解了. 因此这些字符不能随意出现.
 *  比如, 某个参数中需要带有这些特殊字符, 就必须先对特殊字符进行**转义**.  
    转义的规则如下:  
    将需要转码的**字符转为16进制**，然后**从右到左**，**取4位**(不足4位直接处理)，**每2位做一位**，前面**加上%**，编码**成%XY格**式  
    例如  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]
 *  像上面将C+±------>C%2B%2B的过程就叫**urlencode**
 *  将C%2B%2B------>C++就叫**urldeconde**  
    可以借助工具实现上述过程  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

# 二、Fiddler抓包我在校园 #

1.  在学习http协议前我们首先下载fiddler抓包工具，通过fiddler抓包协议学习http，fiddler 官网地址：[https://www.telerik.com/fiddler][https_www.telerik.com_fiddler]  
    下载后安装打开就可以使用
2.  打开fiddler->登录微信->打开我在校园->打开任意一个我在校园的界面  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

# 三、HTTP协议格式 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

### <1> HTTP协议报文构成 ###

通常**http协议由四部分构成，且每行以\\r\\n结束**  
request报文

1.  **请求行**（以空格为分隔符）
    
    请求方法(GET、POST)和URL(路径)和HTTP版本(http/1.1) \\r\\n
2.  **请求报头**（请求报头由多个key:value键值对构成）
    
    key: value \\r\\n
    
    key: value \\r\\n
    
    key: value \\r\\n
    
    key: value \\r\\n
3.  **空行**（服务器读到空行代表请求报头读完了）

\\r\\n

1.  **请求正文**(可有可无)——有效载荷
    
    GET 可以不要正文
    
    POST 需要携带正文（上传的某些数据）  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

response报文

1.  **响应行**（以空格为分隔符）
    
    version——http/1.1 code——状态码例如200，404 状态码描述——OK，Not Found \\r\\n结束
2.  **响应报头**
    
    key: value \\r\\n
    
    key: value \\r\\n
    
    key: value \\r\\n
    
    key: value \\r\\n
    
    content-Lengh:128——空行之后多少个字节是有效载荷
3.  **空行**（服务器读到空行代表请求报头读完了）
    
    \\r\\n
4.  **响应正文**(可有可无)——有效载荷
    
    html/image/css/js/video/…可以是图像视频等内容  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
    这样我们可以清晰的看到我在校园小程序的报文信息，接下来我们从请求行开始一行一行分析

### <2> HTTP的方法 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
请求行种常用的方法就是POST和GET

### <3> HTTP的状态码 ###

**状态码用于描述客户端向服务器发送请求后，服务器返回的请求结果。**  
通过状态码可以清楚的知道请求是否出错，且出错原因。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]  
分析报头可以看出来200表示请求成功OK  
常用的几个状态码我们要重点记忆

*  **200** OK - 客户端请求成功
 *  **301** \- 资源（网页等）被永久转移到其它URL
 *  **302** \- 临时跳转
 *  **400** Bad Request - 客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
 *  **401** Unauthorized - 请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用
 *  **403** 服务器理解客户端请求，但是拒绝执行词请求
 *  **404** \- 请求资源不存在，可能是输入了错误的URL
 *  **500** \- 服务器内部发生了不可预期的错误
 *  **503** Server Unavailable - 服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常。

### <4> HTTP的首部字段结构 ###

*  **host**：客户端告知服务器, 所请求的资源是在哪个主机的哪个端口上
 *  **connection**：长短链接（keep-alive 是长链接）
 *  **content length**：正文的长度
 *  **content type**：数据类型
 *  **User-Agent**：声明用户的操作系统和浏览器版本信息
 *  **referer**：当前页面是从哪个页面跳转过来的
 *  **Accept-Encoding**：接受的编码
 *  **Accept-Language**：接受的语言类型
 *  **Cookie**：在客户端存储少量信息，当客户端下一次访问浏览器时，可以通过cookie识别是哪一个客户端发来的请求  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]

#### Q1：区分长短连接，管线化技术 ####

在connection种有两种连接**短连接和长连接**。

1.  短连接  
    对于HTTP的短连接很好理解，当服务器客户端三次握手后建立TCP连接后，客户端向服务器发起HTTP请求，服务器HTTP响应，然后四次挥手断开连接，这意味着**每次HTTP请求/响应都要建立连接和断开连接**，当一个网站存在大量图片时就要执行多次通信，增加通信的开销，如下图所示  
    ![.][]
2.  长连接（持久连接）  
    为了减少每次连接和断开的额外开销，提高响应速度，HTTP/1.1出现了长连接——keep alive，长连接意味着**一旦建立起TCP连接后，可以不断进行多次HTTP请求/响应，直到一方提出断开连接**。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 15]  
    长连接需要注意必须通信双方都支持长连接才可以
3.  管线化  
    从上图我们可以看到HTTP响应/请求都是请求一次响应一次，交替执行的，而**管线化技术就是可以一次发送多个HTTP请求，一次接收多个HTTP响应，从而提高连接速度**。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 16]

# 四、HTTP的优点与不足 #

## 4.1 HTTP优点 ##

1.  **无连接**
    
    http不关心底层怎么做的，和tcp的连接性无关，tcp连接好，http请求直接发送——request，类似于udp。
    
    无连接的含义是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。采用这种方式可以节省传输时间。早期这么做的原因是请求资源少，追求快。后来通过Connection: Keep-Alive实现长连接
2.  **无状态**
    
    http本身无状态的，并**不会记录任何用户的信息**，。缺少状态也意味着如果后续处理需要前面的信息时，则它必须重传，这样会导致传输大量的数据，但另一方面服务器不需要先前信息也意为着**应答较快**。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 17]
    
    记录基本信息的技术：cookie和session
    
    a. **cookie**
    
    客户端发送name&&passwd给服务器，服务器返回set-cookie:name和set-cookie:passwd给客户端浏览器，cookie(**内存级和硬盘级**)本质是浏览器中的一个文件
    
    b. session
    
    set-cookie:sid，server
3.  **简单快捷**
    
    短连接（一来一回）进行文本(html.img,css,js…)传输 http/1.0
    
    http/1.1: 长连接

## 4.2 HTTP缺点 ##

*  通信使用明文(不加密),内容可能会**被窃听**；例如我们使用抓包工具就可看到用户的敏感信息。
 *  不验证通信方的身份,因此有可能**遭遇伪装**
 *  无法证明报文的完整性,所以有可能已遭**篡改**

[20210602164012320.png]: /images/20221014/4aa5a26ceb504c87891d959c1b8f89fd.png
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[https_www.telerik.com_fiddler]: https://www.telerik.com/fiddler
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