HTTP协议详解
HTTP协议相关详解
javascript
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------php
1、css
ARPAnet是互联网的前身html
1987年钱天白创建起一个网络节点，经过国际长途电话拨号链接国际互联网java
1990年钱天白表明中国正式在国际互联网络信息中心的前身DDN-NIC注册等急了我国的顶级域名CN，而且今后开通了使用装过顶级域名CN的国际电子邮件服务web
1993年3月租用AT&T公司的64K专线正式开通，这条专线是我国部分连入Internet的第一根专线数据库
1994年实现与互联网的全功能链接，被国际上正式认可为有互联网的国家apache
1996年开始提供服务编程
2、后端
3、跨Ineternet的主机间通信
一、在创建通讯链接的每一端，进程间的传输要有两个标志
二、ip地址和端口号，合称为套接字地址socket address
三、客户机套接字地址定义了一个惟一的客户进程
四、服务器套接字地址定义了一个惟一的服务器进程
五、httpd默认80端口
4、socket套接字
一、Socket：套接字，进程间通讯IPC的一种实现，容许位于不一样主机（或同一主机）上不一样进程之间进行通讯和数据交换
二、Socket API：封装了内核中所提供的socket通讯相关的系统调用
三、Socket Domain：根据其所使用的地址
AF_INET：Address Family，IPv4
AF_INET6：IPv6
AF_UNIX：同一主机上不一样进程之间通讯时使用
四、Socket Type：根据使用的传输层协议
SOCK_STREAM：流，tcp套接字，可靠地传递、面向链接
SOCK_DGRAM：数据报，udp套接字，不可靠地传递、无链接
SOCK_RAW: 裸套接字,无须tcp或udp,APP直接经过IP包通讯
五、Socket套接字函数
六、套接字相关的系统调用：
socket(): 建立一个套接字
bind()： 绑定IP和端口
listen()： 监听
accept()： 接收请求
connect()： 请求链接创建
write()： 发送
read()： 接收
close(): 关闭链接
5、再次说明端口号
所以某些服务端口号比较小，小于1023时候，普通用户没法直接开启
6、HTTP服务通讯过程
一、HTTP服务通讯：上网打开一个网页时，当网页打开后将断开，释放服务器资源，这样能够达到更多的网站访问
二、解封装流程
7、HTTP术语
http：Hyper Text Transfer Protocol，超文本传输协议，tcp 80端口
html：Hyper Text Markup Language，超文本标记语言，编程语言
CSS：Cascading Style Sheet，层叠样式表，定义某个标准，能够应用到不少网页上，按照它定义的标准执行
js：javascript，和java不要紧
MIME：Multipurpose Internet Mail Extensions，多用途互联网邮件扩展，支持视频图片等多媒体格式，查看文件位置/etc/mime.types
8、HTTP协议
一、http/0.9：1991，原型版本，只有一个命令GET
二、http/1.0：1996年，支持cache，MIME，method，引入了POST命令和HEAD命令
三、http/1.1：1997年，支持持久链接，如今主流
(1)持久链接：TCP链接默认不关闭，能够被多个请求复用，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
(2)引入了管道机制（pipelining），即在同一个TCP链接里，客户端能够同时发送多个请求，进一步改进了HTTP协议的效率
(3)同一个TCP链接里，全部的数据通讯是按次序进行的。服务器只能顺序处理回应，前面的回应慢，会有许多请求排队，形成"队头堵塞"（Head-of-line blocking）
(4)为避免上述问题，两种方法：一是减小请求数，二是同时多开持久链接。网页优化技巧，如合并脚本和样式表、将图片嵌入CSS代码、域名分片（domain sharding）等
(5)HTTP 协议不带有状态，每次请求都必须附上全部信息。请求的不少字段都是重复的，浪费带宽，影响速度
四、Spdy：2009年，谷歌研发解决http/1.1效率不高的问题
五、http/2.0：2015年
(1)头信息和数据体都是二进制，称为头信息帧和数据帧
(2)复用TCP链接，在一个链接里，客户端和浏览器均可以同时发送多个请求或回应，且不用按顺序一一对应，避免了“队头堵塞“,此双向的实时通讯称为多工（Multiplexing）
(3)引入头信息压缩机制（header compression）,头信息使用gzip或compress压缩后再发送；客户端和服务器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，不发送一样字段，只发送索引号，提升速度
(4)HTTP/2 容许服务器未经请求，主动向客户端发送资源，即服务器推送（server push）
9、HTTP工做机制
一、工做机制
http请求：http request
http响应：http request
一次http事务：请求<-->响应
工做在应用层，基于tcp协议
二、Web资源：web resource
一个网页由多个资源构成，打开一个页面，会有多个资源展现出来，可是每一个资源都要单独请求。所以，一个“Web 页面”一般并非单个资源，而是一组资源的集合
(1)静态文件：无需服务端作出额外处理，文件后缀：.html, .txt, .jpg, .js, .css, .mp3, .avi
(2)动态文件：服务端执行程序，返回执行的结果，文件后缀：.php, .jsp ,.asp
三、提升HTTP工做性能
(1)并行链接：经过多条TCP链接发起并发的HTTP请求
(2)持久链接：keep-alive，长链接，重用TCP链接，以消除链接和关闭的时延,以事务个数和时间来决定是否关闭链接，只创建一次TCP链接，一次三次握手和四次挥手，但后续会传不少资源
(3)管道化链接：经过共享TCP链接发起并发的HTTP请求
(4)复用的链接：交替传送请求和响应报文（实验阶段）
10、URI
URI: Uniform Resource Identifier 统一资源标识，分为URL和URN
(1)URN: Uniform Resource Naming，统一资源命名，好比说， P2P下载（相似人人为我，我为人人）使用的磁力连接是URN的一种实现，下载磁力连接生成的种子时候，会搜索网络上其它主机谁有该资源，进行并行下载
(2)URL: Uniform Resorce Locator，统一资源定位符，用于描述某服务器某特定资源位置
(3)二者区别：URN如同一我的的名称，而URL表明一我的的住址。换言之，URN定义某事物的身份，而URL提供查找该事物的方法。URN仅用于命名，而不指定地址
11、URL
<scheme>://<user>:<password>@<host>:<port>/<path>;<params>?<query>#<frag>
一、scheme：scheme，验证，方案，访问服务器以获取资源时要使用哪一种协议
二、user：用户，某些方案访问资源时须要的用户名
三、password：密码，用户对应的密码，中间用：分隔
四、Host：主机，资源宿主服务器的主机名或IP地址
五、port：端口,资源宿主服务器正在监听的端口号，不少方案有默认端口号
六、path：路径,服务器资源的本地名，由一个/将其与前面的URL组件分隔
七、params：参数，指定输入的参数，参数为名/值对，多个参数，用;分隔
八、query：查询，传递参数给程序，如数据库，用？分隔,多个查询用&分隔
九、frag：片断,一小片或一部分资源的名字，此组件在客户端使用，用#分隔
12、网址访问量
一、IP(独立IP)：即Internet Protocol,指独立IP数。一天内来自相同客户机IP地址只计算一次，记录远程客户机IP地址的计算机访问网站的次数，是衡量网站流量的重要指标
二、PV(访问量)： 即Page View, 页面浏览量或点击量，用户每次刷新即被计算一次，PV反映的是浏览某网站的页面数，PV与来访者的数量成正比，PV并非页面的来访者数量，而是网站被访问的页面数量
三、UV(独立访客)：即Unique Visitor,访问网站的一台电脑为一个访客。一天内相同的客户端只被计算一次。能够理解成访问某网站的电脑的数量。网站判断来访电脑的身份是经过来访电脑的cookies实现的。若是更换了IP后但不清除cookies，再访问相同网站，该网站的统计中UV数是不变的
四、网站统计：http://www.alexa.cn/rank/
五、QPS：request per second，每秒请求数
六、PV，QPS，并发链接数换算公式
(1)QPS=PV*页面衍生链接次数/统计时间（86400）
页面衍生链接次数：页面上的图片视频等资源数
(2)并发链接数=QPS*http平均响应时间
七、峰值时间：天天80%的访问集中在20%的时间里，这20%时间为峰值时间，二八法则
八、峰值时间每秒请求数(QPS)=(总PV数*页面衍生链接次数*80%/(天天秒数*20%)
十3、web服务请求处理步骤
一、客户端向服务器发起请求，请求里带有数据报文头部，request httpd header，而请求报文头部里会带有method方法（GET、POST、PUT、HEAD、DELETE等）
二、一次完整的http请求处理过程
(1)创建链接：接收或拒绝链接请求
(2)接收请求：接收客户端请求报文中对某资源的一次请求的过程
Web访问响应模型（Web I/O）
单进程I/O模型：启动一个进程处理用户请求，并且一次只处理一个，多个请求被串行响应
多进程I/O模型：并行启动多个进程,每一个进程响应一个链接请求
复用I/O结构：启动一个进程，同时响应N个链接请求
实现方法：多线程模型和事件驱动
多线程模型：一个进程生成N个线程，每线程响应一个链接请求
事件驱动：一个进程处理N个请求
复用的多进程I/O模型：启动M个进程，每一个进程响应N个链接请求，同时接收M*N个请求
(3)处理请求：服务器对请求报文进行解析，并获取请求的资源及请求方法等相关信息，根据方法，资源，首部和可选的主体部分对请求进行处理。注：HTTP经常使用请求方式，Method：GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、TRACE、OPTIONS
(4)、访问资源：服务器获取请求报文中请求的资源web服务器，即存放了web资源的服务器，负责向请求者提供对方请求的静态资源，或动态运行后生成的资源。注：web服务器资源路径映射方式：docroot、alias、虚拟主机docroot、用户家目录docroot
(5)构建响应报文：一旦Web服务器识别除了资源，就执行请求方法中描述的动做，并返回响应报文。响应报文中包含响应状态码、响应首部，若是生成了响应主体的话，还包括响应主体
1）响应实体：若是事务处理产生了响应主体，就将内容放在响应报文中回送过去。响应报文中一般包括：
描述了响应主体MIME类型的Content-Type首部
描述了响应主体长度的Content-Length
实际报文的主体内容
2）URL重定向：web服务构建的响应并不是客户端请求的资源，而是资源另一个访问路径
3）MIME类型：
Web服务器要负责肯定响应主体的MIME类型。多种配置服务器的方法可将MIME类型与资源管理起来
魔法分类：Apache web服务器能够扫描每一个资源的内容，并将其与一个已知模式表(被称为魔法文件)进行匹配，以决定每一个文件的MIME类型。这样作可能比较慢，但很方便，尤为是文件没有标准扩展名时
显式分类：能够对Web服务器进行配置，使其不考虑文件的扩展名或内容，强制特定文件或目录内容拥有某个MIME类型
类型协商：有些Web服务器通过配置，能够以多种文档格式来存储资源。在这种状况下，能够配置Web服务器，使其能够经过与用户的协商来决定使用哪一种格式(及相关的MIME类型)"最好"
(6)发送响应报文
Web服务器经过链接发送数据时也会面临与接收数据同样的问题。服务器可能有不少条到各个客户端的链接，有些是空闲的，有些在向服务器发送数据，还有一些在向客户端回送响应数据。服务器要记录链接的状态，还要特别注意对持久链接的处理。对非持久链接而言，服务器应该在发送了整条报文以后，关闭本身这一端的链接。对持久链接来讲，链接可能仍保持打开状态，在这种状况下，服务器要正确地计算Content-Length首部，否则客户端就没法知道响应何时结束了
(7)记录日志
最后，当事务结束时，Web服务器会在日志文件中添加一个条目，来描述已执行的事务
十4、http协议
cookie 客户端存放，一个cookie文件4K，里面的东西是键值对（name:value）
瘦cookie：只放关键的信息，惟一的id信息，根据id信息从服务器端的session中查找
<method> <request-URL> <version>
<version> <status> <reason-phrase>
三、method: 请求方法，标明客户端但愿服务器对资源执行的动做
三位数字，如200，301, 302, 404, 502; 标记请求处理过程当中发生的状况
每一个请求或响应报文可包含任意个首部；每一个首部都有首部名称，后面跟一个冒号，然后跟一个可选空格，接着是一个值
八、entity-body：请求时附加的数据或响应时附加的数据
十、协议查看或分析的工具：tcpdump, wireshark,tshark
200：成功，请求数据经过响应报文的entity-body部分发送;OK
301：请求的URL指向的资源已经被删除；但在响应报文中经过首部Location指明了资源如今所处的新位置；Moved Permanently，永久重定向，该域名将被淘汰
302：响应报文Location指明资源临时新位置Moved Temporarily，临时重定向，域名保留
304：客户端发出了条件式请求，但服务器上的资源不曾发生改变，则经过响应此响应状态码通知客户端；Not Modified，利用浏览器自身的缓存进行响应
401：须要输入帐号和密码认证方能访问资源；Unauthorized
500：服务器内部错误；Internal Server Error
502：代理服务器从后端服务器收到了一条伪响应，如没法链接到网关；Bad Gateway
503：服务不可用，临时服务器维护或过载，服务器没法处理请求
一、HTTP 首部字段包含的信息最为丰富。首部字段同时存在于请求和响应报文内，并涵盖HTTP 报文相关的内容信息。使用首部字段是为了给客服端和服务器端提供报文主体大小、所使用的语言、认证信息等内容
二、首部字段结构HTTP 首部字段是由首部字段名和字段值构成的，中间用冒号“：”分隔
四、报文首部中出现了两个或以上具备相同首部字段名的首部字段时，在规范内还没有明确，根据浏览器内部处理逻辑的不一样，优先处理的顺序可能不一样，结果可能并不一致
(2)请求首部:从客户端向服务器端发送请求报文时使用的首部。补充了请求的附加内容、客户端信息、请求内容相关优先级等信息
(3)响应首部：从服务器端向客户端返回响应报文时使用的首部。补充了响应的附加内容，也会要求客户端附加额外的内容信息
(4)实体首部：针对请求报文和响应报文的实体部分使用的首部。补充了资源内容更新时间等与实体有关的的信息
Connection：链接状态，如keep-alive, close
Accept-Encoding：客户端可接受编码格式，如gzip
If-Modified-Since：自从指定的时间以后，请求的资源是否发生过修改
If-None-Match：本地缓存中存储的文档的ETag标签是否与服务器文档的Etag不匹配
Authorization：向服务器发送认证信息，如帐号和密码
WWW-Authenticate：来自服务器对客户端的质询列表
APR：apache运行的可移植库，apache基于apr开发，不直接面对操做系统，各系统针对各系统开发各自APR，他们最后开发出来了一个共同的APR的API接口，apache就基于这个APR的API接口之上，apache的其余应用软件也在这个接口上
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