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HTTP学习笔记。

vibiu / 3362人阅读

摘要:当浏览器接收并显示网页前,此网页所在的服务器会返回一个包含状态码的信息头用以响应浏览器的请求。下面是常见的状态码请求成功。状态码分类状态码由三个十进制数字组成,第一个十进制数字定义了状态码的类型,后两个数字没有分类的作用。

HTTP简介

HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写,是用于从万维网服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。
HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据(HTML文件,图片文件,查询结果等)。

HTTP工作原理

HTTP协议工作于客户端-服务端架构上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端发送所有的请求。
Web服务器:Apache服务器,IIS服务器等。
Web服务器根据接收的请求后,向客户端发送响应信息。
HTTP默认端口号为80,但是你也可以改为8080或者其它端口。
HTTP三点注意事项:

*HTTP是无连接的:无连接的含义是限制每次连接只处理一次请求。服务器处理完客户请求,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。
*HTTP是媒体独立的:这意味着,只要客户端和服务器知道如何处理的数据内容,任何类型的数据都可以通过HTTP发送。客户端以及服务器指定使用适合的MIME-type内容类型。
*HTTP是无状态: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。另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

以下图表展示了HTTP协议通信流程:

HTTP消息结构

HTTP是基于客户端/服务端的架构模型,通过一个可靠的链接来交换信息,是一个无状态的请求/响应协议。
一个HTTP客户端是一个应用程序(Web浏览器或其它任何客户端),通过连接到服务器达到向服务器发送一个或多个HTTP的请求的目的。
一个HTTP服务器同样也是一个应用程序(通常是一个Web服务,如Apache Web服务器等),通过接收客户端的请求并向客户端发送HTTP响应数据。
HTTP使用统一资源标识符来传输数据和建立连接。一旦建立连接后,据消息就通过类似Internet邮件所使用的格式[RFC5322]和多用途Internet邮件扩展(MIME)[RFC2045]来传送。

客户端请求消息

客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式:请求行(request line)、请求头部(header)、空行和请求数据四个部分组成。

服务器响应信息

HTTP响应也由四个部分组成,分别是:状态行、消息报头、空行和响应正文。

HTTP请求方法

根据HTTP标准,HTTP请求可以使用多种请求方法。
HTTP1.0定义了三种请求方法:GET,POST,和HEAD方法。
HTTP1.1新增了五种请求方法:OPTIONS,PUT,DELETE,TRACE和CONNECT方法。

HTTP响应头信息

HTTP请求头提供了关于请求,响应或者其它的发送实体的信息。

HTTP状态码

当浏览者访问一个网页时,浏览者的浏览器会向网页所在服务器发出请求。当浏览器接收并显示网页前,此网页所在的服务器会返回一个包含HTTP状态码的信息头用以响应浏览器的请求。
下面是常见的HTTP状态码:

200:请求成功。
301:资源(网页等)被永久转移到其它URL。
404:请求的资源(网页等)不存在。
500:内部服务器错误。
HTTP状态码分类

HTTP状态码由三个十进制数字组成,第一个十进制数字定义了状态码的类型,后两个数字没有分类的作用。HTTP状态码共分为5种类型:

HTTP content-type

Content-Type,内容类型,一般是指网页中存在的Content-Type,用于定义网络文件的类型和王爷编码,决定浏览器将以什么形式、什么编码读取这个文件,这就是经常看到一些Asp网页点击的结果却不是下载到一个文件或一张图片的原因。

HTTP协议:持久连接、非持久连接

定义:

非持久连接:每个连接处理一个请求-响应事务,每次交互都要打开关闭连接。
持久连接:每个连接可以处理多个请求-响应事务,第一次交互会打开连接,交互结束后连接并不关闭,下次交互就省去了建立连接的过程。
持久连接情况下,服务器发出响应后让TCP连接继续打开着。同一对客户/服务器之间的后续请求和响应可以通过这个连接发送。
HTTP1.0使用非持久连接。 HTTP1.1默认使用持久连接。
持久连接的实现有两种:HTTP/1.0+的keep-alive与HTTP/1.1的持久连接。

非持久连接示例:

非持久连接下,客户端请求一个页面。假设该页面包含1个html文件和10个JPEG图像,所有这些对象在同一台服务器主机中。再假设该节本HTML文件的URL:www.yesky.com/sompath/index.html。
1.HTTP客户端与服务器主机www.yesky.com中的HTTP服务器建立一个TCP连接。
2.HTTP客户端发送HTTP请求消息。包含/sompath/index.html。
3.HTTP服务器接收请求消息,从服务器主机内存或硬盘拿去除对象/sompath/index.html,发出该对象的响应消息。
4.HTTP服务器告知TCP关闭这个TCP连接(TCP要等客户收到这个响应消息后,才会真正终止这个连接)。
5.HTTP客户端接收响应消息。TCP连接终止。该消息标明所拆装的对象是一个HTML文件。客户取出文件,分析后发现10个JPEG对象的引用。
6.给每一个引用到的JPEG对象重复步骤1——4.
HTTP协议中TCP的三次握手和四次挥手


CLOSED:表示初始状态。
LISTEN: 服务器端的某个SOCKET处于监听状态,可以接受连接了。
SYN_SENT:表示客户端已发送 SYN 报文。
SYN_RCVD:表示服务器接受到了 SYN 报文。
ESTABLISHED:表示连接已经建立。
ACK 确认字段:在连接建立后所有传送的报文段 ACK 必须为 1 。
SYN 同步字段:连接建立时使用同步序号。
FIN 终止字段:FIN = 1 是表示释放一个连接。
序号 seq :发送了多少被成功接受数据。
确认号 ack:接受了多少数据。
注意:

 ACK = 1 不携带数据不消耗序号。
 SYN = 1 不能携带数据并且要消耗一个序号。


第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;
第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;
第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。 完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据.

那么如何断开连接呢?过程如下:(中断连接的可以是Client端,也可以是Sever端)

FIN_WAIT_1:表示等待对方的FIN报文。当SOCKET在ESTABLISHED状态时,它想主动关闭连接,向对方发送了FIN报文,此时该SOCKET进入到FIN_WAIT_1 状态
FIN_WAIT_2:也表示等待对方的FIN报文。FIN_WAIT_2状态下的SOCKET,表示半连接,也即有一方要求close连接,但另外还告诉对方,我暂时还有点数据需要传送给你,稍后再关闭连接。
CLOSE_WAIT: 这种状态的含义其实是表示在等待关闭。你回复一个ACK给对方,并进入CLOSE_WAIT状态。接下来就是查看你是否还有数据要发送给对方,如果没有,就可以close这个socket,并发送FIN给对方,即关闭连接。
CLOSING:表示主机1给主机2发送FIN后,并没有收到主机2回应的ACK,而收到了主机2发送的FIN。表示双方同时close一个socket,出现同时发送FIN现象。
LAST_ACK: 发送FIN报文后,等待对方的ACK报文,当收到ACK报文后,进入到CLOSED状态。
TIME_WAIT: 表示收到了对方的FIN报文,并发送出了ACK确认,等2MSL后即可回到CLOSED可用状态了。如果FIN_WAIT_1状态下,收到了对方同时带FIN标志和ACK标志的报文时,可以直接进入到TIME_WAIT状态。

第一次挥手:主机1向主机2,发送FIN报文段,表示关闭数据传送,并主机1进入FIN_WAIT_1状态,表示没有数据要传输了
第二次挥手:主机2收到FIN报文段后进入CLOSE_WAIT状态(被动关闭),然后发送ACK确认,表示同意你关闭请求了,主机到主机的数据链路关闭,主机进入FIN_WAIT_2状态
第三次挥手:主机2等待主机1发送完数据,发送FIN到主机1请求关闭,主机2进入LAST_ACK状态
第四次挥手:主机1收到主机2发送的FIN后,回复ACK确认到主机2,主机1进入TIME_WAIT状态。主机2收到主机1的ACK后就关闭连接了,状态为CLOSED。主机1等待2MSL,仍然没有收到主机2的回复,说明主机2已经正常关闭了,主机1关闭连接。

为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次握手?
因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后,可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的,SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时,当Server端收到FIN报文时,很可能并不会立即关闭SOCKET,所以只能先回复一个ACK报文,告诉Client端,"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了,我才能发送FIN报文,因此不能一起发送。故需要四步握手。

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