TCP/IP基础总结性学习（2）

简单的HTTP协议

一.HTTP 协议用于客户端和服务器端之间的通信

客户端和服务器的定义：请求访问文本或图像等资源的一端称为客户端，而提供资源响应的一端称为服务器端。在两台计算机之间使用 HTTP 协议通信时，在一条通信线路上必定有一端是客户端，另一端则是服务器端。

二.通过请求和响应的交换达成：

HTTP 协议规定，请求从客户端发出，最后服务器端响应该请求并返回。换句话说，肯定是先从客户端开始建立通信的，服务器端在没有接收到请求之前不会发送响应。
通信请求和响应实例：

1.请求报文中的内容(意思是：请求访问某台 HTTP 服务器上的 /index.htm 页面资源)：
GET /index.htm
HTTP/1.1 Host: hackr.jp

.
（起始行开头的GET表示请求访问服务器的类型，称为方法（method）;字符串 /index.htm 指明了请求访问的资源对象，也叫做请求 URI（request-URI）; HTTP/1.1，即 HTTP 的版本号，用来提示客户端使用的 HTTP 协议功能。请求报文是由请求方法、请求 URI、协议版本、可选的请求首部字段和内容实体构成的。）

2.响应报文中的内容：

（在起始行开头的 HTTP/1.1 表示服务器对应的 HTTP 版本。紧挨着的 200 OK 表示请求的处理结果的状态码（status code）和原因短语（reason-phrase）。下一行显示了创建响应的日期时间，是首部字段（header field）内的一个属性。接着以一空行分隔，之后的内容称为资源实体的主体（entity body）。响应报文基本上由协议版本、状态码（表示请求成功或失败的数字代码）、用以解释状态码的原因短语、可选的响应首部字段以及实体主体构成。）

三.HTTP 是不保存状态的协议:

HTTP 是一种不保存状态，即无状态（stateless）协议。HTTP 协议自身不对请求和响应之间的通信状态进行保存。

作用：为了更快地处理大量事务，确保协议的可伸缩性，而特意把 HTTP 协议设计成如此简单的。
局限：随着 Web 的不断发展，因无状态而导致业务处理变得棘手的情况增多了。比如，用户登录到一家购物网站，即使他跳转到该站的其他页面后，也需要能继续保持登录状态。
解决方案：HTTP/1.1 虽然是无状态协议，但为了实现期望的保持状态功能，于是引入了 Cookie 技术（后面文章会详谈）。有了 Cookie 再用 HTTP 协议通信，就可以管理状态了。

四.请求 URI 定位资源：

HTTP 协议使用 URI 定位互联网上的资源。正是因为 URI 的特定功能，在互联网上任意位置的资源都能访问到。

图：以 http://hackr .jp/index.htm 作为请求的例子

除此之外，如果不是访问特定资源而是对服务器本身发起请求，可以用一个 * 来代替请求 URI。下面这个例子是查询 HTTP 服务器端支持的 HTTP 方法种类。

五.告知服务器意图的 HTTP 方法

1.GET ：获取资源

GET 方法用来请求访问已被 URI 识别的资源。指定的资源经服务器端解析后返回响应内容。也就是说，如果请求的资源是文本，那就保持原样返回；如果是像 CGI（Common Gateway Interface，通用网关接口）那样的程序，则返回经过执行后的输出结果。
使用 GET 方法的请求-响应的例子:

2.POST：传输实体主体

虽然用 GET 方法也可以传输实体的主体，但一般不用 GET 方法进行传输，而是用 POST 方法。虽说 POST 的功能与 GET 很相似，但 POST 的主要目的并不是获取响应的主体内容,而是告知其响应结果。

使用 POST 方法的请求·响应的例子

3.PUT：传输文件

就像 FTP 协议的文件上传一样，要求在请求报文的主体中包含文件内容，然后保存到请求 URI 指定的位置。但是，鉴于 HTTP/1.1 的 PUT 方法自身不带验证机制，任何人都可以上传文件 , 存在安全性问题，因此一般的 Web 网站不使用该方法。若配合 Web 应用程序的验证机制，或架构设计采用 REST（REpresentational State Transfer，表征状态转移）标准的同类 Web 网站，就可能会开放使用 PUT 方法。

使用 PUT 方法的请求·响应的例子：

// 响应1的意思其实是请求执行成功了，但无数据返回

4.HEAD：获得报文首部

HEAD 方法和 GET 方法一样，只是不返回报文主体部分。用于确认 URI 的有效性及资源更新的日期时间等。

使用 HEAD 方法的请求·响应的例子：

5.DELETE：删除文件

DELETE 方法用来删除文件，是与 PUT 相反的方法。DELETE 方法按请求 URI 删除指定的资源。但是，HTTP/1.1 的 DELETE 方法本身和 PUT 方法一样不带验证机制，所以一般的 Web 网站也不使用 DELETE 方法。当配合 Web 应用程序的验证机制，或遵守 REST 标准时还是有可能会开放使用的。
使用 DELETE 方法的请求·响应的例子：

6.OPTIONS：询问支持的方法

OPTIONS 方法用来查询针对请求 URI 指定的资源支持的方法。
使用 OPTIONS 方法的请求·响应的例子：

7.TRACE：追踪路径

TRACE 方法是让 Web 服务器端将之前的请求通信环回给客户端的方法。发送请求时，在 Max-Forwards 首部字段中填入数值，每经过一个服务器端就将该数字减 1，当数值刚好减到 0 时，就停止继续传输，最后接收到请求的服务器端则返回状态码 200 OK 的响应。客户端通过 TRACE 方法可以查询发送出去的请求是怎样被加工修改 / 篡改的。这是因为，请求想要连接到源目标服务器可能会通过代理中转，TRACE 方法就是用来确认连接过程中发生的一系列操作。但是，TRACE 方法本来就不怎么常用，再加上它容易引发 XST（Cross-Site Tracing，跨站追踪）攻击，通常就更不会用到了。

使用 TRACE 方法的请求·响应的例子：

8.CONNECT：要求用隧道协议连接代理

CONNECT 方法要求在与代理服务器通信时建立隧道，实现用隧道协议进行 TCP 通信。主要使用 SSL（Secure Sockets Layer，安全套接层）和 TLS（Transport Layer Security，传输层安全）协议把通信内容加密后经网络隧道传输。
CONNECT 方法的格式如下所示

使用 CONNECT 方法的请求·响应的例子：

总结：

五.持久连接节省通信量

1.短连接：HTTP 协议的初始版本中，每进行一次 HTTP 通信就要断开一次 TCP 连接。

2.持久连接的特点是:只要任意一端没有明确提出断开连接，则保持 TCP 连接状态。
持久连接的好处:减少了 TCP 连接的重复建立和断开所造成的额外开销，减轻了服务器端的负载。另外，减少开销的那部分时间，使 HTTP 请求和响应能够更早地结束，这样 Web 页面的显示速度也就相应提高了。

3.管线化：持久连接使得多数请求以管线化（pipelining）方式发送成为可能。从前发送请求后需等待并收到响应，才能发送下一个请求。管线化技术出现后，不用等待响应亦可直接发送下一个请求。而管线化技术则比持久连接还要快。请求数越多，时间差就越明显

六.Cookie 技术
1.引入原由：HTTP协议保留无状态协议这个特征的同时又要解决类似的矛盾问题，于是引入了 Cookie 技术。
2.工作原理：Cookie 技术通过在请求和响应报文中写入 Cookie 信息来控制客户端的状态。Cookie 会根据从端发送的响应报文内的一个叫做 Set-Cookie 的首部字段信息，通知客户端保存 Cookie。当下次客户端再往该服务器发送请求时，客户端会自动在请求报文中加入 Cookie 值后发送出去。服务器端发现客户端发送过来的 Cookie 后，会去检查究竟是从哪一个客户端发来的连接请求，然后对比服务器上的记录，最后得到之前的状态信息。
3.图例：
发生 Cookie 交互的情景：