探究HTTP

拼搏现实的明天。 2023-10-02 10:01 20阅读 0赞

# 认识HTTP #

HTTP 是一种 `超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol)，`什么是超文本传输协议？

超文本传输协议可以进行文字分割：**超文本（Hypertext）、传输（Transfer）、协议（Protocol）**

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

## 什么是超文本 ##

在互联网早期的时候，我们输入的信息只能保存在本地，无法和其他电脑进行交互。我们保存的信息通常都以文本即简单字符的形式存在，文本是一种能够被计算机解析的有意义的二进制数据包。而随着互联网的高速发展，两台电脑之间能够进行数据的传输后，人们不满足只能在两台电脑之间传输文字，还想要传输图片、音频、视频，甚至点击文字或图片能够进行超链接的跳转，那么文本的语义就被扩大了，这种语义扩大后的文本就被称为超文本(Hypertext)。

## 什么是传输 ##

那么我们上面说到，两台计算机之间会形成互联关系进行通信，我们存储的超文本会被解析成为二进制数据包，由传输载体（例如同轴电缆，电话线，光缆）负责把二进制数据包由计算机终端传输到另一个终端的过程称为传输(transfer)。

通常我们把传输数据包的一方称为请求方，把接到二进制数据包的一方称为应答方。请求方和应答方可以进行互换，请求方也可以作为应答方接受数据，应答方也可以作为请求方请求数据，它们之间的关系如下

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U_size_16_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

如图所示，A 和 B 是两个不同的端系统，它们之间可以作为信息交换的载体存在，刚开始的时候是 A 作为请求方请求与 B 交换信息，B 作为响应的一方提供信息；随着时间的推移，B 也可以作为请求方请求 A 交换信息，那么 A 也可以作为响应方响应 B 请求的信息。

## 什么是协议 ##

协议这个名词不仅局限于互联网范畴，也体现在日常生活中，比如情侣双方约定好在哪个地点吃饭，这个约定也是一种`协议`，比如你应聘成功了，企业会和你签订劳动合同，这种双方的雇佣关系也是一种`协议`。注意自己一个人对自己的约定不能成为协议，协议的前提条件必须是多人约定。

网络协议就是网络中(包括互联网)传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就称为网络协议。

## 总结 ##

**HTTP 是一个在计算机世界里专门在两点之间传输文字、图片、音频、视频等超文本数据的约定和规范**

# 与 HTTP 有关的组件 #

## 网络模型 ##

为了给网络协议的设计提供一个结构，网络设计者以分层(layer)的方式组织协议，每个协议属于层次模型之一。每一层都是向它的上一层提供服务(service)，即所谓的服务模型(service model)。每个分层中所有的协议称为 协议栈(protocol stack)。因特网的协议栈由五个部分组成：物理层、链路层、网络层、运输层和应用层。我们采用自上而下的方法研究其原理，也就是应用层 -> 物理层的方式。

### 应用层 ###

应用层是网络应用程序和网络协议存放的分层，因特网的应用层包括许多协议，例如我们学 web 离不开的 HTTP，电子邮件传送协议 SMTP、端系统文件上传协议 FTP、还有为我们进行域名解析的 DNS 协议。应用层协议分布在多个端系统上，一个端系统应用程序与另外一个端系统应用程序交换信息分组，我们把位于应用层的信息分组称为 报文(message)。

### 运输层 ###

因特网的运输层在应用程序断点之间传送应用程序报文，在这一层主要有两种传输协议 TCP和 UDP，利用这两者中的任何一个都能够传输报文，不过这两种协议有巨大的不同。

TCP 向它的应用程序提供了面向连接的服务，它能够控制并确认报文是否到达，并提供了拥塞机制来控制网络传输，因此当网络拥塞时，会抑制其传输速率。

UDP 协议向它的应用程序提供了无连接服务。它不具备可靠性的特征，没有流量控制，也没有拥塞控制。我们把运输层的分组称为 报文段(segment)

### 网络层 ###

因特网的网络层负责将称为 数据报(datagram)的网络分层从一台主机移动到另一台主机。网络层一个非常重要的协议是 IP 协议，所有具有网络层的因特网组件都必须运行 IP 协议，IP 协议是一种网际协议，除了 IP 协议外，网络层还包括一些其他网际协议和路由选择协议，一般把网络层就称为 IP 层，由此可知 IP 协议的重要性。

### 链路层 ###

现在我们有应用程序通信的协议，有了给应用程序提供运输的协议，还有了用于约定发送位置的 IP 协议，那么如何才能真正的发送数据呢？为了将分组从一个节点（主机或路由器）运输到另一个节点，网络层必须依靠链路层提供服务。链路层的例子包括以太网、WiFi 和电缆接入的 DOCSIS 协议，因为数据从源目的地传送通常需要经过几条链路，一个数据包可能被沿途不同的链路层协议处理，我们把链路层的分组称为 帧(frame)

### 物理层 ###

虽然链路层的作用是将帧从一个端系统运输到另一个端系统，而物理层的作用是将帧中的一个个 `比特` 从一个节点运输到另一个节点，物理层的协议仍然使用链路层协议，这些协议与实际的物理传输介质有关，例如，以太网有很多物理层协议：关于双绞铜线、关于同轴电缆、关于光纤等等。

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U_size_15_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

## OSI 模型 ##

我们上面讨论的计算网络协议模型不是唯一的 `协议栈`，ISO（国际标准化组织）提出来计算机网络应该按照7层来组织，那么7层网络协议栈与5层的区别在哪里？

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U_size_10_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

从图中可以一眼看出，OSI 要比上面的网络模型多了 `表示层` 和 `会话层`，其他层基本一致。表示层主要包括数据压缩和数据加密以及数据描述，数据描述使得应用程序不必担心计算机内部存储格式的问题，而会话层提供了数据交换的定界和同步功能，包括建立检查点和恢复方案。

# 与 HTTP 有关的协议 #

在互联网中，任何协议都不会单独的完成信息交换，HTTP 也一样。虽然 HTTP 属于应用层的协议，但是它仍然需要其他层次协议的配合完成信息的交换，那么在完成一次 HTTP 请求和响应的过程中，需要哪些协议的配合呢？一起来看一下

## TCP/IP ##

TCP/IP 协议你一定听过，TCP/IP 我们一般称之为协议簇，什么意思呢？就是 TCP/IP 协议簇中不仅仅只有 TCP 协议和 IP 协议，它是一系列网络通信协议的统称。而其中最核心的两个协议就是 TCP / IP 协议，其他的还有 UDP、ICMP、ARP 等等，共同构成了一个复杂但有层次的协议栈。

TCP 协议的全称是 Transmission Control Protocol 的缩写，意思是传输控制协议，HTTP 使用 TCP 作为通信协议，这是因为 TCP 是一种可靠的协议，而可靠能保证数据不丢失。

IP 协议的全称是 Internet Protocol 的缩写，它主要解决的是通信双方寻址的问题。IP 协议使用 IP 地址 来标识互联网上的每一台计算机，可以把 IP 地址想象成为你手机的电话号码，你要与他人通话必须先要知道他人的手机号码，计算机网络中信息交换必须先要知道对方的 IP 地址。

## DNS ##

你有没有想过为什么你可以通过键入 www.google.com 就能够获取你想要的网站？我们上面说到，计算机网络中的每个端系统都有一个 IP 地址存在，而把 IP 地址转换为便于人类记忆的协议就是 DNS 协议。

DNS 的全称是域名系统（Domain Name System，缩写：DNS），它作为将域名和 IP 地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。

## URI / URL ##

我们上面提到，你可以通过输入 www.google.com 地址来访问谷歌的官网，那么这个地址有什么规定吗？我怎么输都可以？AAA.BBB.CCC 是不是也行？当然不是的，你输入的地址格式必须要满足 URI 的规范。

URI的全称是（Uniform Resource Identifier），中文名称是统一资源标识符，使用它就能够唯一地标记互联网上资源。

URL的全称是（Uniform Resource Locator），中文名称是统一资源定位符，也就是我们俗称的网址，它实际上是 URI 的一个子集。

URI 不仅包括 URL，还包括 URN（统一资源名称），它们之间的关系如下  
![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U_size_17_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

## HTTPS ##

HTTP 一般是明文传输，很容易被攻击者窃取重要信息，鉴于此，HTTPS 应运而生。HTTPS 的全称为 （Hyper Text Transfer Protocol over SecureSocket Layer），全称有点长，HTTPS 和 HTTP 有很大的不同在于 **HTTPS 是以安全为目标的 HTTP 通道**，在 HTTP 的基础上通过**传输加密和身份认证**保证了传输过程的安全性。HTTPS 在 HTTP 的基础上增加了 SSL 层，也就是说 **HTTPS = HTTP + SSL**。（这块我们后面也会详谈 HTTPS）

[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210920201942973.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U=,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U_size_16_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210920202624980.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U=,size_16,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U_size_15_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210920213846539.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U=,size_15,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U_size_10_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210920214125137.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U=,size_10,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U_size_17_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210920220152813.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBAQV9EX0hfRV9SX0U=,size_17,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16