本片笔记适用于 图灵诸葛官方号) 课程 程序员入门必备教程—HTTP协议详解)

  • HTTP分层请求
  • HTTP协议
  • HTTP请求过程
  • TCP协议
  • HTTPS协议

Http分层:

网络需要完成的任务：防止数据丢包，避免数据重复，数据完整性校验，数字转模拟信号，…，信号衰减

为了完成不同层面的各个任务，简化网络的复杂度，网络通信被分解为多层次结构，每一层都紧挨着上层或下层进行交互，这样在修改甚至替换某一层的软件时，只需要层与层之间的接口保持不变，就不会影响其他层。

  • OSI七层网络模型
  • TCP/IP协议簇

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HTTP协议：

超文本传输协议（HyperText Transfer Protocol , HTTP）

一种无状态，以请求、应答方式运行的协议。它使用可扩展语义和子描述消息格式，与基于网络的草文本消息系统可以灵活互动

HTTP报文格式：

HTTP协议的请求报文和响应报文的结构基本相同，由三大部分组成：

  • 起始行（start line）:描述请求或响应的基本信息
  • 头部字段集合（header）:使用key-value形式更详细的说明报文
  • 空行
  • 消息正文（entity）:实际传输的数据，不一定是文本，可以是图片，视频等二进制数据
请求行报文格式：

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  • 请求方法（METHOD）：如 GET / HEAD / PUT / POST，表示对资源的操作
  • 请求目标 ：通常是一个URL，标记了请求方法要操作的资源
  • 版本号：表示报文使用的HTTP协议版本
响应行报文格式：

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  • 版本号 ：表示报文使用的HTTP协议版本
  • 状态码（STATUS CODE）: 一个三位数，用代码的形式表示处理结果，比如200是成功，403是客户端访问被拒，500是服务器错误
  • 原因（READON）：作为数字状态码补充，是更加详细的解释文字，协助理解原因
HTTP头字段：

头部字段是key-value形式，key和value间使用 “ ：”做分隔，比如前后端分离时常遇到的要与后端协商传输数据类型 “ Content-type:application/json ” ，最后用CRLF换行表示字段结束，HTTP头字段的使用比较灵活，不仅可以用Host,Connection等已有头字段，也可以任意添加自定义头，这就给HTTP协议带来了无限扩展可能。

注意事项

  • 字段名称不区分大小写，但不允许出现空格和下划线“_”,可以使用连字符“-”，字段后必须紧跟“:”，中间不许有空格，但“:”后允许多个空格
  • 字段顺序没有意义，任意排列不影响语序
  • 字段原则上不允许重复，除非字段本身允许：Set-Cookie
常用头字段：

HTTP协议有很多头字段，基本可以分为四大类：

  • 请求字段：请求头中的头字段：如Host，Referer
  • 响应字段：响应头中的头字段：如Server，Date
  • 通用字段：在响应头和请求头都可以出现的：Content-type，Connection

HTTP请求过程：

当用户在浏览器中输入网址后，网络协议都做了哪些工作？

  1. 首先依据浏览器应用程序，解析出URL中的域名
  2. 依据域名获得的ip地址，首先从浏览器缓存中查看，没有就去本机域名解析文件hosts中查看，LDNS，Rootserver，国际定级域名服务商层层解析，直至找到
  3. 拿到ip地址后，浏览器发起对服务器的三次握手
  4. 握手建立连接后，开始组装http请求，发送报文
  5. 服务器收到请求报文后，开始请求报文解析，生成响应数据，发送响应数据
  6. 浏览器收到响应后，开始渲染页面

chrome://net-internals/#events 查看浏览器缓存ip地址

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TCP协议：

TCP协议是面向连接的，可靠的，基于字节流的传输层协议

TCP属性：

  • 基于连接：数据传输之间需要建立连接
  • 全双工：双向传输
  • 字节流：不限制数据大小，打包成为报文段，保证有序接收，重复报文自动丢弃
  • 可靠的传输服务：保证可达，丢包时通过重发机制实现可靠性
  • 拥塞控制：防止网络出现恶性拥塞

TCP报文：

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Source port：源端口 Dest port：目的端口

Seq：请求数 ACK：应答数

Header length：首部长度 Unused：保留字段

Receive window：当前可接收值 Urgent data：紧急报文指针

Options：可选参数 Data：数据

TCP连接管理：

TCP连接：四元组【源地址，源端口，目的地址，目的端口】

确认连接：三次握手

​ a.同步通信双方的初始序列号（ISN）

​ b.协商TCP通信参数（MSS，窗口信息，指定校验和算法）

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内核操作：

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关闭连接：四次挥手

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字节流协议：

MSS：Max Segment Size：默认536byte实际数据

TCP会依据Seq报文序列号进行排序，使得文件被划分为小信息发送时不会乱序

可靠性/重传机制：

1.ack丢失：

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2.请求报文丢失

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3.滑动窗口协议：

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每次发送一组报文，并确定最后的报文是否收到回信，如果收到，表示报文全部被接收，直接跳至下一组，不必有重复

如果没有收到最后的报文，则往前推，直至从收到回信的部分（如图，3，5没有回信只收到12的回信，则12确认发送成功，不论4是否成功，3，4，5都和后面数据一起发送）

HTTPS协议：

HTTP具有”明文“特点，整个传输过程完全透明，任何人都可以在链路中截获、修改和伪造，数据具有不可信性

使用HTTPS，所有HTTP请求都会在请求和响应之前进行加密

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SSL/TSL：

SSL即安全套接层，由网景公司于1994年发明，IETF在1999年将其改名为TLS传输层安全，三个主流版本为2006的1.1，2008的1.2，2018的1.3，每个版本都紧跟密码学的发展和互联网现状，持续强化安全和性能，已经成为信息安全领域的权威标准

摘要算法：

将任意长度的数据”压缩“为固定长度，且独一无二的”摘要“字符，可以将其与明文一起发送，接收端解压字符后可以对比查看明文是否被篡改

如：md5

加密算法：

对称加密算法：

编码使用相同的密钥进行加密解密（AES，RC4,ChaCha20）

非对称加密算法：

有两个密钥，一个”公钥“，一个”私钥“。前者可以给任何人使用，随意分发。后者需要保密，网站秘密保存

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数字证书