HTTP的秘密(3) HTTP/1.1流程及报文详解 | 8月更文挑战

传达室老大爷
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了解HTTP的报文，有助于我们理解HTTP工作原理，并能够帮助我们定位问题。我将在本文中通过wireshark截取的真实信令来解析整个HTTP/1.1的流程和报文内容。

首先看一下整体HTTP请求流程：

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  1. 先从DNS服务器获取目标域名的IP地址
  2. 建立到目标IP指定端口的TCP连接，3次握手
  3. 发送HTTP请求并获得服务器响应
  4. 浏览器解析HTML文件及其他页面资源并组装，渲染页面
  5. HTTP数据传输完成，TCP长连接超时自动发起释放

HTTP1.1报文

先看一下HTTP报文结构，请求和响应具有相似的结构，由以下4部分组成︰

  1. 起始行：用于描述要执行的请求，或者是对应的状态，成功或失败。这个起始行总是单行的。
  2. 报文头部(content header)：HTTP头集合指明请求或描述消息正文。
  3. 一个空行指示所有关于请求的元数据已经发送完毕。
  4. 正文(body)：包含请求相关数据的正文 (比如HTML表单内容), 或者响应相关的文档。 正文的大小有起始行的HTTP头content-length来指定。

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HTTP请求报文

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  1. 第一行请求行：包含请求方法HEAD，这是请求目标资源的头部信息，比如文件类型，文件大小等。包含目标资源的路径/robots.txt。包含客户端期望的响应版本。

  2. 请求头：包含目标主机名称www.baidu.com； 包含之前保存的cookie；包含长连接指示keep-alive；包含接受的语言CN/EN，编码方式GZIP, 以及客户端浏览器类型Mozilla

  3. 请求正文：提供了完整的资源路径URI。需要注意，不是所有的请求都有正文body，例如获取资源的请求GET，HEAD，DELETE 和 OPTIONS，通常不需要 body。请求正文大致可分为两类：

    • Single-resource bodies，由一个单文件组成。该类型 body 由两个 header 定义： Content-Type 和 Content-Length.
    • Multiple-resource bodies，由多部分 body 组成，每一部分包含不同的信息位。通常是和 HTML Forms 连系在一起

HTTP响应报文

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上图是我从wireshark里截的实际HTTP响应message，具体分析一下：

  1. 第一行状态行：包含了响应版本，状态码和状态标识；
  2. 响应头：accept-Ranges标识服务器接受部分文件请求，单位是byte；使用gzip编码; 文件类型是文本；消息生成时间date；文本的版本etag；文本上次修改时间；服务器类型apache；以及vary这个缓存指示；
  3. 响应正文body：不是所有的响应都有正文，比如状态码201或204，通常不会有正文。正文大致可分为三类：
    • Single-resource bodies，由已知长度的单个文件组成。该类型 body 由两个 header 定义：Content-Type 和 Content-Length。
    • Single-resource bodies，由未知长度的单个文件组成，通过将 Transfer-Encoding 设置为 chunked 来使用 chunks 编码。
    • Multiple-resource bodies，由多部分 body 组成，每部分包含不同的信息段。但这是比较少见的。

一个完整的HTTP请求响应流程

最后，呼应开始时的整体流程，我拿一个实际例子，看看真实网站浏览情况下的HTTP流程：

  1. 我在浏览器输入www.jianfast.com， 浏览器首先向DNS服务器查询对应的IP地址，这里DNS服务器是客户端保存的本地DNS：

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  1. 浏览器收到回复IP地址是139.196.237.187

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  1. 马上，浏览器就会向这个IP地址发起一个HTTP请求，首先HTTP会建立一个从客户端到服务器的TCP连接，在客户和服务器进程中都会有一个套接字(socket)与其相连。这是我截的3次握手的TCP信令，客户端的端口号是49945，这是随机分配的，服务器的端口号是80，HTTP/1.1默认端口：

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  1. TCP链接建立完成后，HTTP 客户端通过端口49945向服务器端口80，发送一个 HTTP 请求报文，通过TCP进行封装数据包，输入到网络层。

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  • 这是一个GET请求，获取 www.jianfast.com 的HTML文件，并向服务器说明了自己的能力和可以处理的文件类型等等
  • 网络层不关心应用层或者传输层的东西，主要做的是通过查找路由表确定如何到达服务器，期间可能经过多个路由器，这些都是由路由器来完成的工作。 image.png
  1. 服务器收到请求后，响应了HTTP请求，并回复了响应报文： image.png
  • 报文内容显示了HTML文件的新地址location，以及长连接指示keep-alive等

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  1. 假设，客户端已经接受完毕信息，客户端浏览器会把对应的资源通过显示器呈现给用户。并开始释放TCP链接，客户端会向服务器发出FIN消息：

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  • 服务器发送完所有数据后，返回响应消息FIN ACK

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  • 客户端收到后，回复最后的确认消息ACK

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这就是本文的所有内容，掌握了整个HTTP请求响应流程的全貌之后，还需要对请求方法，请求头与响应头的含义，状态码有所了解，这些内容在MDN网站上都可以查到，我就不再罗列了。



感谢阅读，如有不准确或错误请留言指正，我会及时修正

总结不易，请勿私自转载，否则别怪老大爷不客气

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参考资料：

一次完整的http请求过程 码农家园 www.codenong.com/cs107085788…

HTTP消息 MDN developer.mozilla.org/zh-CN/docs/…

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