计算机网络-应用层-HTTP协议

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HTTP协议

简介

定义

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:World Wide Web ）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

HTTP 是一个基于 TCP/IP 通信协议来传递数据（HTML 文件、图片文件、查询结果等）。

HTTPS 协议是 HyperText Transfer Protocol Secure（超文本传输安全协议）的缩写，是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议。

HTTPS 经由 HTTP 进行通信，但利用 SSL/TLS 来加密数据包，HTTPS 开发的主要目的，是提供对网站服务器的身份认证，保护交换资料的隐私与完整性。

HTTP 的 URL 是由 http:// 起始与默认使用端口 80，而 HTTPS 的 URL 则是由 https:// 起始与默认使用端口443。

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HTTP 工作原理

HTTP 协议工作于客户端-服务端架构上。

浏览器作为 HTTP 客户端通过 URL 向 HTTP 服务端即 WEB 服务器发送所有请求。

Web 服务器有：Apache 服务器，IIS 服务器（Internet Information Services）等。

Web 服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。

HTTP 默认端口号为 80，但是你也可以改为 8080 或者其他端口。

HTTP 三点注意事项：

  • HTTP 是无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求，服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接，采用这种方式可以节省传输时间。
  • HTTP 是媒体独立的：这意味着，只要客户端和服务器知道如何处理的数据内容，任何类型的数据都可以通过HTTP发送，客户端以及服务器指定使用适合的 MIME-type 内容类型。
  • HTTP 是无状态：HTTP 协议是无状态协议，无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力，缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大，另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

HTTPS 作用

HTTPS 的主要作用是在不安全的网络上创建一个安全信道，并可在使用适当的加密包和服务器证书可被验证且可被信任时，对窃听和中间人攻击提供合理的防护。

HTTPS 的信任基于预先安装在操作系统中的证书颁发机构（CA）。

因此，与一个网站之间的 HTTPS 连线仅在这些情况下可被信任：

  • 浏览器正确地实现了 HTTPS 且操作系统中安装了正确且受信任的证书颁发机构；
  • 证书颁发机构仅信任合法的网站；
  • 被访问的网站提供了一个有效的证书，也就是说它是一个由操作系统信任的证书颁发机构签发的（大部分浏览器会对无效的证书发出警告）；
  • 该证书正确地验证了被访问的网站（例如，访问 www.runoob.com 时收到了签发给 www.runoob.com 而不是其它域名的证书）；
  • 此协议的加密层（SSL/TLS）能够有效地提供认证和高强度的加密。

Google Chrome、Internet Explorer 和 Firefox 等浏览器在网站含有由加密和未加密内容组成的混合内容时，会发出警告（HTTP 链接显示不安全）。

HTTP 消息结构

HTTP是基于客户端/服务端（C/S）的架构模型，通过一个可靠的链接来交换信息，是一个无状态的请求/响应协议。

一个HTTP"客户端"是一个应用程序（Web浏览器或其他任何客户端），通过连接到服务器达到向服务器发送一个或多个HTTP的请求的目的。

一个HTTP"服务器"同样也是一个应用程序（通常是一个Web服务，如Apache Web服务器或IIS服务器等），通过接收客户端的请求并向客户端发送HTTP响应数据。

HTTP使用统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers, URI）来传输数据和建立连接。

一旦建立连接后，数据消息就通过类似Internet邮件所使用的格式[RFC5322]和多用途Internet邮件扩展（MIME）[RFC2045]来传送。

客户端请求消息

客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式：请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据四个部分组成。

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客户端请求实例：

GET /hello.txt HTTP/1.1

User-Agent: curl/7.16.3 libcurl/7.16.3 OpenSSL/0.9.7l zlib/1.2.3

Host: www.example.com

Accept-Language: en, mi

服务器响应消息

HTTP响应也由四个部分组成，分别是：状态行、消息报头、空行和响应正文。

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服务端响应实例:

HTTP/1.1 200 OK

Date: Mon, 27 Jul 2009 12:28:53 GMT

Server: Apache

Last-Modified: Wed, 22 Jul 2009 19:15:56 GMT

ETag: "34aa387-d-1568eb00"

Accept-Ranges: bytes

Content-Length: 51

Vary: Accept-Encoding

Content-Type: text/plain

输出结果：

Hello World! My payload includes a trailing CRLF.

HTTP 请求方法

根据 HTTP 标准，HTTP 请求可以使用多种请求方法。

HTTP1.0 定义了三种请求方法： GET, POST 和 HEAD 方法。

HTTP1.1 新增了六种请求方法：OPTIONS、PUT、PATCH、DELETE、TRACE 和 CONNECT 方法。

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HTTP 响应头信息

HTTP请求头提供了关于请求，响应或者其他的发送实体的信息。

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HTTP 状态码

当浏览者访问一个网页时，浏览者的浏览器会向网页所在服务器发出请求。当浏览器接收并显示网页前，此网页所在的服务器会返回一个包含 HTTP 状态码的信息头（server header）用以响应浏览器的请求。

HTTP 状态码的英文为 HTTP Status Code。。

下面是常见的 HTTP 状态码：

  • 200 - 请求成功
  • 301 - 资源（网页等）被永久转移到其它URL
  • 404 - 请求的资源（网页等）不存在
  • 500 - 内部服务器错误

HTTP 状态码分类

HTTP 状态码由三个十进制数字组成，第一个十进制数字定义了状态码的类型。响应分为五类：信息响应(100–199)，成功响应(200–299)，重定向(300–399)，客户端错误(400–499)和服务器错误 (500–599)：

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HTTP状态码列表

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HTTP content-type

Content-Type（内容类型），一般是指网页中存在的 Content-Type，用于定义网络文件的类型和网页的编码，决定浏览器将以什么形式、什么编码读取这个文件，这就是经常看到一些 PHP 网页点击的结果却是下载一个文件或一张图片的原因。

Content-Type 标头告诉客户端实际返回的内容的内容类型。

语法格式：

Content-Type: text/html; charset=utf-8 Content-Type: multipart/form-data; boundary=something

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常见的媒体格式类型如下：

  • text/html ： HTML格式
  • text/plain ：纯文本格式
  • text/xml ： XML格式
  • image/gif ：gif图片格式
  • image/jpeg ：jpg图片格式
  • image/png：png图片格式

以application开头的媒体格式类型：

  • application/xhtml+xml ：XHTML格式
  • application/xml： XML数据格式
  • application/atom+xml ：Atom XML聚合格式
  • application/json： JSON数据格式
  • application/pdf：pdf格式
  • application/msword ： Word文档格式
  • application/octet-stream ： 二进制流数据（如常见的文件下载）
  • application/x-www-form-urlencoded ： 中默认的encType，form表单数据被编码为key/value格式发送到服务器（表单默认的提交数据的格式）

另外一种常见的媒体格式是上传文件之时使用的：

  • multipart/form-data ： 需要在表单中进行文件上传时，就需要使用该格式

HTTP content-type 对照表

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MIME 类型

MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) 是描述消息内容类型的标准，用来表示文档、文件或字节流的性质和格式。

MIME 消息能包含文本、图像、音频、视频以及其他应用程序专用的数据。

浏览器通常使用 MIME 类型（而不是文件扩展名）来确定如何处理URL，因此 We b服务器在响应头中添加正确的 MIME 类型非常重要。如果配置不正确，浏览器可能会无法解析文件内容，网站将无法正常工作，并且下载的文件也会被错误处理。

语法

MIME 类型通用结构：type/subtype

MIME 的组成结构非常简单，由类型与子类型两个字符串中间用 / 分隔而组成，不允许有空格。type 表示可以被分多个子类的独立类别，subtype 表示细分后的每个类型。

MIME类型对大小写不敏感，但是传统写法都是小写。

两种主要的 MIME 类型在默认类型中扮演了重要的角色：

  • text/plain 表示文本文件的默认值。
  • application/octet-stream 表示所有其他情况的默认值。

常见的 MIME 类型

  • 超文本标记语言文本  .html、.html：text/html
  • 普通文本  .txt： text/plain
  • RTF 文本  .rtf： application/rtf
  • GIF 图形  .gif： image/gif
  • JPEG 图形  .jpeg、.jpg： image/jpeg
  • au 声音文件  .au： audio/basic
  • MIDI 音乐文件 mid、.midi： audio/midi、audio/x-midi
  • RealAudio 音乐文件  .ra、.ram： audio/x-pn-realaudio
  • MPEG 文件  .mpg、.mpeg： video/mpeg
  • AVI 文件  .avi： video/x-msvideo
  • GZIP 文件  .gz： application/x-gzip
  • TAR 文件  .tar： application/x-tar

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MIME 对照表

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按照内容类型排列的 MIME 类型列表

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按照文件扩展名排列的 MIME 类型列表

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