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http协议详解
阅读量:187 次
发布时间:2019-02-28

本文共 2369 字,大约阅读时间需要 7 分钟。

HTTP协议与HTTPS协议详解

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(WWW)服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。尽管HTTP协议本身不具备高度的安全性,但它在网页开发和网络通信中仍然广泛应用,几乎每个网页都需要通过HTTP协议与服务器进行交互。

HTTP协议简介

HTTP协议是应用层协议,基于TCP/IP协议实现,默认使用的端口号为80。它的主要作用是传输网页文件、图片、查询结果等各种数据。HTTP协议本身是无状态的,缺少对客户端请求的记忆能力,这意味着每次请求都需要完整传输数据,可能导致资源浪费。

网站访问过程

网站访问过程可以分为以下几个步骤:

  • 客户端向服务器发送HTTP请求。
  • 服务器接收请求后,返回HTTP响应。
  • 服务器发送状态码和网页文件。
  • 例如:

    • 客户端发送GET /examples HTTP/1.1请求。
    • 服务器返回HTTP/1.1 200 OK状态码和网页内容。

    HTTP请求消息格式

    HTTP请求消息包括四个部分:请求行、请求头部、空行和请求数据。请求方式在请求头中的第一个字段,常见方法包括GET、POST、HEAD等。

    HTTP请求方式

    HTTP协议支持多种请求方式,每种方法有不同的应用场景:

  • GET:请求指定页面信息,数据包含在URL中。
  • POST:提交数据进行处理,数据通过请求体传输。
  • HEAD:类似于GET,只返回响应头部。
  • PUT:替换服务器指定文档内容。
  • DELETE:请求服务器删除指定页面。
  • CONNECT:用于代理服务器转换连接。
  • OPTIONS:查看服务器支持的请求方法。
  • TRACE:回显服务器接收到的请求。
  • PATCH:局部更新服务器资源。
  • HTTP状态码

    状态码用于告知客户端服务器的当前状态,常见状态码包括:

    • 200 OK:请求成功。
    • 404 NotFound:资源不存在。
    • 403 Forbidden:客户端无权限访问资源。
    • 500 Internal Server Error:服务器内部错误。

    HTTP响应

    HTTP响应头部与请求头部类似,包含服务器类型、内容编码、内容长度、日期、过期时间等信息。响应体则是网页文件等资源。

    HTTP协议特点

  • 媒体独立性:所有类型的数据都可以通过HTTP协议传输,传输类型由Content-Type标明。
  • 无状态性:协议没有记忆能力,缺少状态管理,常用cookiesession技术补充。
  • 无连接:每次连接只处理一个请求,服务器处理完后会断开连接。这种方式在早期服务器资源有限时节省资源,但随着网页复杂化,逐渐被长连接替代。
  • HTTP长连接

    HTTP/1.0默认使用短连接,HTTP/1.1支持长连接。长连接通过Connection: keep-alive标记实现,服务器和客户端保持空闲连接,以便后续请求无需重新建立TCP连接。长连接减少了TCP连接的开销,提高了传输效率。

    HTTP2.0

    HTTP2.0是HTTP协议的升级版,引入了二进制格式、多路复用、header压缩和服务端推送等技术。这些改进使HTTP2.0更高效、更安全,适合移动设备和复杂网页应用。

    HTTP2.0特点

  • 二进制格式:基于0和1的数据传输,解析更健壮。
  • 多路复用:多个请求共享一个连接,提高资源利用率。
  • header压缩:减少重复传输的header大小。
  • 服务端推送:服务器可以主动向客户端推送资源,提升性能。
  • Web Socket

    Web Socket是一种基于HTML5的协议,支持真正的双向通信。与传统HTTP不同,Web Socket可以在客户端和服务器之间建立持续连接,适合实时数据传输。

    Web Socket握手过程

  • 客户端发送GET ws://localhost:3000/ws/chat HTTP/1.1请求。
  • 服务器响应HTTP/1.1 101 Switching Protocols,转换为WebSocket连接。
  • 双方建立WebSocket连接,实现实时通信。
  • Linux网络优化

    在实际应用中,长连接可能导致TIME_WAIT状态过多,影响网络性能。可以通过调整sysctl配置优化TCP参数:

    net.ipv4.tcp_syn_retries=2net.ipv4.tcp_fin_timeout=30net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=4096net.ipv4.tcp_tw_reuse=1net.ipv4.tcp_tw_recycle=1net.ipv4.tcp_syncookies=1net.ipv4.tcp_keepalive_time=1200net.ipv4.tcp_keepalive_probes=5net.ipv4.tcp_keepalive_intvl=20net.core.netdev_max_backlog=3000

    HTTPS协议

    HTTPS协议是在HTTP协议基础上,加密数据传输,防止明文泄露。它利用SSL/TLS协议提供安全性。

    SSL/TLS协议

    SSL/TLS协议通过加密通信,确保数据完整性和机密性。协议流程包括:

  • 客户端索要并验证服务器公钥。
  • 双方协商生成对话密钥。
  • 使用对话密钥进行加密通信。
  • SSL/TLS握手过程

  • 握手阶段使用非对称加密验证公钥。
  • 数据传输阶段使用对称加密进行加密通信。
  • HTTPS优势

  • 数据传输加密,防止抓包窃取。
  • 提供数据完整性验证,防止数据篡改。
  • 增强客户端信任,服务器可验证证书可信性。
  • HTTPS挑战

  • 证书获取成本。
  • SSL握手时间较长。
  • 长连接资源占用较高。
  • 尽管存在挑战,HTTPS在安全性、信任和隐私保护方面具有重要作用,是现代网络通信的重要选择。

    转载地址:http://qfbj.baihongyu.com/

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