HTTP的发展历史【积一时之跬步，臻千里之遥程】

时间 2019-11-30

标签 http 发展历史积一时之跬步，臻千里之遥程栏目 HTTP/TCP 繁體版

原文原文链接

http版本导图

HTTP版本之概念篇

HTTP（超文本传输协议),是互联网上应用最为普遍的一种网络协议，定义了浏览器怎样向服务器请求文档，以及服务器怎样把文档传送给浏览器。HTTP基于TCP/IP协议的应用层协议，它不涉及数据包传输，主要规定了客户端和服务器之间的通讯格式，默认使用80端口。

HTTP/0.9版本篇

要点

客户端向服务器请求网页，服务器只能回应HTML格式的字符串，不能回应别的格式。
只有GET方式
服务器发送完毕。就关闭TCP链接

缺点

每一个TCP链接只能发送一个请求;发送数据完毕，链接就关闭，若是还要请求其余资源，就必须再新建一个链接
TCP链接的新建成本很高，由于须要客户端和服务器三次握手，而且开始时发送速率较慢
网页加载的外部资源越多，性能就越差
只有一种请求方式

HTTP/1.0版本篇

要点

任何格式的内容均可以发送。互联网不只能够传输文字，还能够传输图像，视频，二进制文件。（因为发送的数据能够是任何格式，所以能够把数据压缩后再发送。CONTENT-ENCODING字段说明数据压缩的方法

压缩的方式有（能够并列多个，用逗号隔开）：
CONTENT-ENCODING:GZIP
CONTENT-ENCODING:COMPRESS
CONTENT-ENCODING:DEATE
复制代码

除了GET命令，还引入POST命令和HEAD命令，丰富了浏览器与服务器的互动手段。
HTTP请求和回应格式发生改变，除了数据部分，每次通讯都包括头部分，用来描述数据，
新增的功能还包括：状态码(STATUS CODE)，多字符集支持，多部分发送(MULTI-PART TYPE)，权限(ANTHORIZATION)，缓存(CACHE)，内容编码(CONTENT ENCODING)等

HTTP/1.0请求的例子：

GET/HTTP/1.0 
USER-AGENT:MOZILLA/5.0(MACINTOSH;INTEL MAC OS X 10_10_5 ) 
ACCEPT:*/*
第一行为请求命令,必须在尾部添加协议版本(HTTP/1.0)
后面为多行头信息，描述客户端状况
复制代码

HTTP/1.0回应的例子：
HTTP/1.0 200 OK              /*协议版本+状态码+状态描述*/
CONTENT-TYPE: TEXT/PLAIN   
CONTENT-LENGTH: 137582
EXPIRES: THU, 05 DEC 1997 16:00:00 GMT
LAST-MODIFIED: WED, 5 AUGUST 1996 15:55:28 GMT
SERVER: APACHE 0.84

<HTML>
  <BODY>HELLO WORLD</BODY>
</HTML>
CONTENT-TYPE:字符编码，HTTP 1.0规定 头部必须是ASCII码，后面能够是任何格式，
所以，服务器回应时，CONTENT-TYPE的做用是：告诉客户端，数据是什么格式
复制代码

缺点

非持续链接：每一个TCP链接只能发送一个请求，每请求一个文档就须要两倍的RTT往返时间开销(一个RTT用于链接TCP链接，另外一个用于请求和接收文档)。

如图所示：当HTTP协议首先要与服务器创建TCP链接，这就须要三次握手。当三次握手的前两部分完成后(即通过一个RTT时间后)，万维网客户就把HTTP请求报文做为第三次握手的第三个报文的数据发送给万维网服务器，服务器收到HTTP报文后，就把所请求的文档做为响应报文返回给客户。

发送数据完毕，链接就关闭，若是还要请求其余资源，就必须再新建一个链接。
TCP链接的新建成本很高，由于须要客户端和服务器三次握手，而且开始时发送速率较慢。（为了解决这个问题：有些浏览器在请求时，用了一个非标准的CONNECTION字段。即CONNECTION:KEEP-ALIVE请求服务器不要关闭TCP链接，以便其余请求复用，服务器一样回复这个字段；以实现TCP的复用，直到客户端或服务器主动关闭链接，但，这不是标准字段，不一样实现的行为可能不一致，所以不是根本的解决办法。
网页加载的外部资源越多，性能就越差。

5. HTTP/1.1版本篇html

要点

引入了持久链接(PERSISITENT CONNECTION),即TCP链接默认不关闭，能够被多个请求复用，不用声明（简单的说：就是服务器在发送响应后仍热在一段时间内保持这条链接，使同一个用户（浏览器）和该服务器能够继续在这条链接上传送后续的HTTP请求报文和响应报文）。CONNECTION:KEEP-ALIVE客户端和服务器发现对方一段时间没有活动，就能够主动关闭链接。不过，规范的作法是，客户端在最后一个请求时明确要求服务器关闭TCP链接。CONNECTION:CLOSEgit
目前，对于同一个域名，大多数浏览器容许同时创建6个持久链接。github
引入了管道机制，即在同一个TCP链接里面，客户端能够同时发送多个请求。（提升HTTP协议的效率）；举例说明：客户端须要请求两个资源，HTTP1.0是在同一个TCP链接里面，先发送A请求，而后等待服务器作出回应，收到后再发送B请求；管道机制是容许浏览器同时发生A请求和B请求，可是服务器仍是按照顺序，先回应A请求，完成后再回应B请求数组
一个TCP链接能够传送多个回应，势必要有机制，区分数据包是属于哪个回应的。这就是CONTENT-LENGTH字段的做用，声明本次回应的数据长度。浏览器

CONTENT-LENGTH:3495
告诉浏览器本次回应的长度是3495个字节，后面的字节就属于下一个回应
复制代码

分块传输编码；HTTP1.1采用分块传输编码；使用CONTENT-LENGTH字段的前提是服务器发送回应以前，必须知道回应数据的长度。但对于一些耗时的动态操做来讲，这意味着，服务器要等全部操做完成，才能发送数据，显然效率不高，更好的处理方式是：服务器每产生一块数据，就发送一块，采用“流模式（STREAM）”取代“缓存模式(BUFFER)”.所以1.1版规定能够不使用CONTENT-LENGTH字段，而使用“分块传输编码”，只要请求或回应的头信息有TRANSFER-ENCODING字段，就代表回应的数据将由数量未定的数据块组成。TRANSFER-ENCODING:CHUNKED 每一个非空的数据块以前，会有16进制的数值，表示这个块的长度，最后是一个大小为0的块，就表示本次回应的数据发送完。

Eg:
HTTP/1.1 200 OKCONTENT-TYPE: TEXT/PLAINTRANSFER-ENCODING: CHUNKED

25
THIS IS THE DATA IN THE FIRST CHUNK

1C
AND THIS IS THE SECOND ONE

3
CON

8
SEQUENCE

0

复制代码

** 新增功能**：PUT,PATCH,HEAD,OPTIONS,DELECT. 客户端的头信息增长HOST字段，用来指定服务器的域名。 HOST:WWW.EXAMPLE.COM 有了HOST字段，就能够将请求发往同一台服务器的不一样的网站，为虚拟主机的新起打下了基础。

缺点

虽然复用TCP链接，可是在同一个TCP链接里面，全部的数据通讯都是按照次序进行的。服务器只有处理完一个回应，才能进行下一个回应。(解决办法：A. 减小HTTP请求数;B:同时多开持久链接)

6. HTTP/2版本篇缓存

要点

采用二进制协议：HTTP/1.1的头信息是文本（ASCII编码），数据体能够是文本（解析很是麻烦），也能够是二进制。而HTTP/2则是一个完全的二进制协议，头信息和数据体都是二进制，通称为“帧”（FRAME）:头信息帧和数据帧。二进制协议的一个好处是：能够定义额外的帧，解析方便。
多路复用(双向，实时的通讯)：HTTP/2复用TCP链接，在一个链接里，客户端和服务端均可以同时发送多个请求或回应，而不用按照顺序一一对应，这样就避免“队头阻塞”。举例来讲：在一个TCP链接里面，服务器同时收到A请求和B请求，先回应A请求，结果发现处理过程很是耗时，因而就发送A请求已经处理好的部分，接着回应B请求，完成后，才发送B请求剩下的部分。
数据流：HTTP/2的数据流是不按顺序发送的，同一个链接里面连续的数据包，可能属于不一样的回应。所以必需要对数据包标记，指出它属于哪一个回应。HTTP/2将每个请求或回应的全部数据包，称为一个数据流。每一个数据流都有一个独一无二的编号。数据包发送时，都必须标记数据流ID，用于区分它属于哪个数据流，另外规定：客户端发出的数据流，ID一概为奇数，服务器发出的，ID为偶数。数据流发送一半时，客户端和服务器均可以发送信号，取消这个数据流。即HTTP/2能够取消某一个请求，同时保证TCP链接还开着，能够被其余请求使用。客户端还能够指定数据流的优先级，优先级越高，服务器就越早回应。
头信息压缩：HTTP2之前的版本协议不带有状态，每次请求都必须附上全部的信息。因此，请求的不少字段都是重复的，好比COOKIE和USER AGENT,如出一辙的内容，每次请求都必须附带，这很浪费不少宽带，也影响速度。HTTP/2优化了这一点。引入了头信息压缩机制。一方面：头信息使用GZIP或COMPRESS压缩后再发送，另外一方面，客户端和服务端同时维护一张头信息表，全部字段都会存入这个表，生成一个索引号，之后就不发送一样字段，只发送索引号，提升速度。
服务器推送：HTTP/2容许服务器未经请求，主动向客户端发送资源-->服务器推送。eg:客户端请求一个网页，这个网页里面包含静态资源。正常状况下，客户端必须收到网页后，解析HTML源码，发现有静态资源，再发送静态资源请求；其实，服务器能够预期到客户端请求网页后，极可能再请求静态资源，因此主动把这些静态资源随网页一块儿发给客户端。

缺点

请求太多时也须要排队

7. HTTPS版本篇安全

要点

HTTPS 是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版，即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，所以加密的详细内容就须要SSL
HTTPS协议的主要做用是：创建一个信息安全通道，来确保数组的传输，确保网站的真实性
HTTPS的SSL加密是在传输层实现的

工做原理

客户使用HTTPS URL访问服务器，则要求WEB 服务器创建SSL连接。
WEB服务器接收到客户端的请求以后，会将网站的证书（证书中包含了公钥），返回或者说传输给客户端。
客户端和WEB服务器端开始协商SSL连接的安全等级，也就是加密等级。
客户端浏览器经过双方协商一致的安全等级，创建会话密钥，而后经过网站的公钥来加密会话密钥，并传送给网站。
WEB服务器经过本身的私钥解密出会话密钥。
WEB服务器经过会话密钥加密与客户端之间的通讯。

优势

使用HTTPS协议可认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户机和服务器
HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，要比HTTP协议安全，可防止数据在传输过程当中不被窃取、改变，确保数据的完整性。
HTTPS是现行架构下最安全的解决方案，虽然不是绝对安全，但它大幅增长了中间人攻击的成本。

缺点

HTTPS握手阶段比较费时，会使页面加载时间延长50%，增长10%~20%的耗电。
HTTPS缓存不如HTTP高效，会增长数据开销。
SSL证书也须要钱，功能越强大的证书费用越高。
SSL证书须要绑定IP，不能再同一个IP上绑定多个域名，IPV4资源支持不了这种消耗。

HTTP和HTTPS的区别

HTTPS协议须要证书，费用较高。
HTTP是超文本传输协议，传输的数据都是未加密的即明文传输，HTTPS则是具备安全性的SSL加密传输协议。
使用不一样的连接方式，端口也不一样，通常而言，HTTP协议的端口为80，HTTPS的端口为443
HTTP协议是无链接，无状态的；(无链接：虽然HTTP使用了TCP链接，但通讯的双方在交换HTTP报文以前不须要创建HTTP链接;无状态：是指服务端对于客户端每次发送的请求都认为它是一个新的请求，上一次会话和下一次会话没有联系);HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比HTTP协议安全。
HTTPS提高访问速度（能够对于，请求资源所需时间更少，访问速度更快，相比HTTP1.0）
HTTPS容许多路复用：多路复用容许同时经过单一的HTTP/2链接发送多重请求-响应信息。改善了：在HTTP1.1中，浏览器客户端在同一时间，针对同一域名下的请求有必定数量限制（链接数量），超过限制会被阻塞。
二进制分帧：HTTP2.0会将全部的传输信息分割为更小的信息或者帧，并对他们进行二进制编码
HTTP2首部压缩;服务器端推送(相对于HTTP1.0)

7. SSL/TLS协议介绍

互联网的通讯安全是创建在SSL/TLS协议之上。不使用SSL/TLS的HTTP协议，就是不加密的通讯；会带来三大风险：bash

（1）窃听风险：第三方能够获取通讯内容；
（2）篡改风险：第三方能够修改通讯内容。
（3）冒失风险：第三方能够冒充他人身份参与通讯。

SSL/TLS就是为了解决这三大风险而设计的，但愿达到：

（1）全部信息都是加密传播，第三方没法窃听
（2）具备校验机制，一旦被篡改，通讯双方当即发现。
（3）配备身份证书，防止身份被冒充。

SSL/TLS协议的基本思路

采用公钥加密法，即客户端先向服务端索要公钥，而后用公钥加密信息，客户端收到密文后，用本身的私钥解密。服务器

如何保证公钥不被篡改？

解决方法：将公钥放在数字证书中。只要证书是可信的，公钥就是可信的。网络

公钥加密计算量太大，如何减小耗用的时间？

解决方法：每一次对话（SESSION），客户端和服务器端都生成一个"对话密钥"（SESSION KEY），用它来加密信息。因为"对话密钥"是对称加密，因此运算速度很是快，而服务器公钥只用于加密"对话密钥"自己，这样就减小了加密运算的消耗时间。

SSL/TLS协议的基本过程：

（1）客户端向服务器端索要并验证公钥。
（2）双方协商生成"对话密钥"。
（3）双方采用"对话密钥"进行加密通讯。上面过程的前两步，又称为"握手阶段"（HANDSHAKE）。开始加密通讯以前，客户端和服务器首先必须创建链接和交换参数，这个过程叫作握手；HTTP耗时 = TCP握手；HTTPS耗时 = TCP握手 + SSL握手因此，HTTPS确定比HTTP耗时，这就叫SSL延迟

8. 参考文章

2019-05-12 21:16:45 星期日

HTTP的发展历史 【积一时之跬步，臻千里之遥程】

要点

缺点

要点

缺点

要点

缺点

要点

缺点

要点