HTTP 之 HTTP概念介紹
1 概述
本文將對HTTP協議的發展，相關術語，工作機制進行介紹
2 HTTP協議發展介紹
.http/0.9：
1991，原型版本，功能簡陋，只有一個命令GET
GET /index.html ,服務器只能回應HTML格式字符串，不能回應別的格式
.http/1.0:
1996年5月,支持cache, MIME, method
每個TCP連接只能發送一個請求，發送數據完畢，連接就關閉，如果還要請求其他資源，就必須再新建一個連接，http/1.0引入了POST命令和HEAD命令
POST 上傳
HEAD 只看頭部信息，不看數據
頭信息是ASCII碼，後面數據可為任何格式。服務器回應時會告訴客戶端，數據是什麽格式，即Content-Type
常見Content-Type值：text/xml image/jpegaudio/mp3
.http/1.1：
1997年1月，HTTP/1.1是目前的主流
.引入了持久連接（persistent connection），即TCP連接默認不關閉，可以被多個請求復用，不用聲明Connection:keep-alive。對於同一個域名，大多數瀏覽器允許同時建立6個持久連接
.引入了管道機制（pipelining），即在同一個TCP連接裏，客戶端可以同時發送多個請求，進一步改進了HTTP協議的效率
.新增方法：PUT、PATCH、OPTIONS、DELETE
.同一個TCP連接裏面，所有的數據通信是按次序進行的。服務器只能順序處理回應，前面的回應慢，會有許多請求排隊，造成"隊頭堵塞"（Head-of-lineblocking）
.為避免上述問題，兩種方法：一是減少請求數，二是同時多開持久連接。網頁優化技巧，比如合並腳本和樣式表、將圖片嵌入CSS代碼、域名分片（domain sharding）等域名分片（domain sharding）指把不同的資源放在不同的域裏
.HTTP 協議不帶有狀態，每次請求都必須附上所有信息。請求的很多字段都是重復的，浪費帶寬，影響速度
.Spdy：
2009年,谷歌研發,
.http/2.0：
2015年，基於 Spdy技術，
.頭信息和數據體都是二進制，稱為頭信息幀和數據幀
.復用TCP連接，在一個連接裏，客戶端和瀏覽器都可以同時發送多個請求或回應，且不用按順序一一對應，避免了“隊頭堵塞“,此雙向的實時通信稱為多工（Multiplexing）
.引入頭信息壓縮機制（header compression）,頭信息使用gzip或compress壓縮後再發送；客戶端和服務器同時維護一張頭信息表，所有字段都會存入這個表，生成一個索引號，不發送同樣字段，只發送索引號，提高速度
.HTTP/2 允許服務器未經請求，主動向客戶端發送資源，即服務器推送（serverpush）
3 HTTP協議介紹
http協議
http/0.9, http/1.0, http/1.1,http/2.0，目前主流的版本是1.1，協議查看或分析的工具：tcpdump,wireshark,tshark（wireshare的命令行版）
.http協議：stateless無狀態
無狀態指不能判斷用戶的來源。服務器無法持續追蹤訪問者來源
.解決http協議無狀態方法
cookie 客戶端存放，由服務器生成，把用戶的信息，如編號進行封裝後發給客戶端保存，當客戶端下次在訪問同一網站的時候，就會把上次生成的cookie一起發給服務器端。此時服務器又會生成新的cookie，再次發給客戶端保存
cookie是一段文本文件，相當於是小型數據庫，http協議是無法實現身份驗證的,cookie配合http協議實現身份的驗證
cookie分成多種：輕量級和重量級的cookie
重量級，把所有的信息，如範圍網站的行為，都放到cookie裏
重cookie有個缺點時，換了機器，cookie就不存在了。而且按照cookie的原理，cookie會一直增大，造成了麻煩，所以一般不會采用重cookie
輕量級cookie之後將服務器生成的id（如用戶登錄的用戶名）封裝在cookie裏發給用戶。
瀏覽器中查看cookie
在谷歌網頁的 “設置-->內容設置”，可以直接打開cookie查看
在Firefox中查看cookie, 可以選擇”工具 > 選項 >隱私 >移除特定網站的Cookie。”可以查看cookie。
session 服務端存放。
session可以理解成時服務器端的小型數據庫，這個會根據id來記錄這個session,配合輕量級cookie來實現。session是放在服務器的磁盤裏的。
session有個問題是，當有多臺服務器提供統一服務時，這個時候存在seesion同步的問題。
解決session同步的方法
1.自動同步session，這個會造成服務器壓力，僅適合小環境，如三五臺機器
2.在web服務器前設置一個調度器（反向代理），當用戶發起請求的時候，首先訪問到調度器，該調度器不提供服務，但是轉發請求到對應的服務器上，用戶請求的時候，是同一ip，訪問到調度器，此時要根據算法來實現調度器分配請求。其中，調度器可以根據ip來分配該請求分配到哪一臺機器上
3.專門找一臺session服務器。這是主流的做法。
事務的概念
http事務：一次訪問的過程，有請求和響應，不同的協議報頭
請求：request
響應：response
請求和響應的格式是通用的，使用的服務器沒有關系，如apacheh和nginx一樣，
響應報文和請求報文格式類似，開始行的格式有區別
關於請求和響應報文的相關介紹，見博客 http://ghbsunny.blog.51cto.com/7759574/1970485
4 HTTP服務器應用
.http服務器程序
httpd apache
nginx
lighttpd
.應用程序服務器
IIS .asp：支持動態的程序
tomcat .jsp，tomcat屬於中間件的程序
jetty 開源的servlet容器，基於Java的web容器，相對tomcat而言是輕量級的，適合雲的環境
Resin CAUCHO公司，支持servlets和jsp的引擎
webshpere(IBM), weblogic(BEA),jboss,oc4j(Oracle)
.市場占有率統計，查看網站www.netcraft.com
5 HTTP相關術語
.http:
Hyper Text Transfer Protocol,80/tcp，超文本傳輸協議。
.html:
Hyper Text Markup Language 超文本標記語言，編程語言
html是一種文本語言，帶標簽，
http協議是網絡協議，網絡中傳輸可以是a.html,a.txt,a.mp3格式的文件。其中html格式比文本格式顯示會更漂亮。html是帶格式的文本。瀏覽器根據html的標簽來顯示不同的字體或顏色，使得顯示更漂亮
.示例：
<html>
<head>
<title>html語言</title>
</head>
<body>
<h1>標題1</h1>
<p><ahref=http://www.magedu.com>sunny home</a>歡迎你</p>
<h2>標題2</h2>
</body>
</html>.MIME：MultipurposeInternet Mail Extensions
多用途互聯網郵件擴展 /etc/mime.types。
MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)多用途互聯網郵件擴展類型。是設定某種擴展名的文件用一種應用程序來打開的方式類型，當該擴展名文件被訪問的時候，瀏覽器會自動使用指定應用程序來打開。多用於指定一些客戶端自定義的文件名，以及一些媒體文件打開方式。
它是一個互聯網標準，擴展了電子郵件標準，使其能夠支持：
非ASCII字符文本；非文本格式附件（二進制、聲音、圖像等）；由多部分（multipleparts）組成的消息體；包含非ASCII字符的頭信息（Header information）。
這個標準被定義在RFC 2045、RFC 2046、RFC 2047、RFC 2048、RFC 2049等RFC中。 MIME改善了由RFC 822轉變而來的RFC 2822，這些舊標準規定電子郵件標準並不允許在郵件消息中使用7位ASCII字符集以外的字符。正因如此，一些非英語字符消息和二進制文件，圖像，聲音等非文字消息原本都不能在電子郵件中傳輸(MIME可以)。MIME規定了用於表示各種各樣的數據類型的符號化方法。此外，在萬維網中使用的HTTP協議中也使用了MIME的框架，標準被擴展為互聯網媒體類型。
多用途互聯網郵件擴展，它是一個互聯網標準，在1992年最早應用於電子郵件系統，但後來也應用到瀏覽器。服務器會將它們發送的多媒體數據的類型告訴瀏覽器，而通知手段就是說明該多媒體數據的MIME類型，從而讓瀏覽器知道接收到的信息哪些是MP3文件，哪些是Shockwave文件等等。服務器將MIME標誌符放入傳送的數據中來告訴瀏覽器使用哪種插件讀取相關文件。
.格式：major/minor（大類別/細分類別） text/plain text/html text/css image/jpeg image/png video/mp4 application/javascript
URI
.URI: Uniform Resource Identifier 統一資源標識，分為URL和URN
.URN: Uniform Resource Naming，統一資源命名
示例：P2P下載使用的磁力鏈接是URN的一種實現
magnet:?xt=urn:btih:660557A6890EF888666，URN下載的資源是不確定在哪裏的，即下載的位置不固定。
.URL: Uniform ResorceLocator，統一資源定位符，用於描述某服務器某特定資源位置
.兩者區別：URN如同一個人的名稱，而URL代表一個人的住址。換言之，URN定義某事物的身份，而URL提供查找該事物的方法。URN僅用於命名，而不指定地址
URL組成
URL組成可以用以下截圖來說明
URL不一定是http協議，可以是ftp或郵件協議等
.<scheme>://<user>:<password>@<host>:<port>/<path>;<params>?<query>#<frag>
.schame:方案，訪問服務器以獲取資源時要使用哪種協議
.user:用戶，某些方案訪問資源時需要的用戶名
.password:密碼，用戶對應的密碼，中間用：分隔
.Host:主機，資源宿主服務器的主機名或IP地址
.port:端口,資源宿主服務器正在監聽的端口號，很多方案有默認端口號
.path:路徑,服務器資源的本地名，由一個/將其與前面的URL組件分隔
路徑可以不是服務器的的實際路徑,比如該url被重定向到其他位置
.params:參數，指定輸入的參數，參數為名/值對，多個參數，用;分隔
.query:查詢，傳遞參數給程序，如數據庫，用？分隔,多個查詢用&分隔
.frag:片段,一小片或一部分資源的名字，此組件在客戶端使用，用#分隔
#用於定位，文檔的內容地址定位
URL示例
.http://www.magedu.com:8080/images/logo.jpg
.ftp://mage:[email protected]/pub/linux.ppt
.rtsp://videoserver/video_demo/
Real Time Streaming Protocol
.http://www.magedu.com/bbs/hello;gender=f/send;type=title
.https://list.jd.com/list.html?cat=670,671,672&ev=149_2992&sort=sort_totalsales15_desc&trans=1
.http://apache.org/index.html#projects-list
網站訪問量
.IP(獨立IP)：即Internet Protocol,指獨立IP數。一天內來自相同客戶機IP地址只計算一次，記錄遠程客戶機IP地址的計算機訪問網站的次數，是衡量網站流量的重要指標。
用ip138.com就可以查看到主機對外的端口
如局域網對外就一個ip，所以通過ip來統計可能不準確
.PV(訪問量)：即Page View, 頁面瀏覽量或點擊量，用戶每次刷新即被計算一次，PV反映的是瀏覽某網站的頁面數，PV與來訪者的數量成正比，PV並不是頁面的來訪者數量，而是網站被訪問的頁面數量
.UV(獨立訪客)：即Unique Visitor,訪問網站的一臺電腦為一個訪客。一天內相同的客戶端只被計算一次。可以理解成訪問某網站的電腦的數量。網站判斷來訪電腦的身份是通過來訪電腦的cookies實現的。如果更換了IP後但不清除cookies，再訪問相同網站，該網站的統計中UV數是不變的
.網站統計：http://www.alexa.cn/rank/
網站訪問統計示例
.示例：
.甲乙丙三人在同一臺通過ADSL上網的電腦上（中間沒有斷網），分別訪問www.magedu.com網站，並且每人各瀏覽了2個頁面，那麽網站的流量統計是：
IP:1 PV:6 UV:1
.若三人都是ADSL重新撥號後,各瀏覽了2個頁面，則
IP:3 PV:6 UV:1
6 HTTP工作機制
.工作機制：
http請求：httprequest
客戶端發過來的請求
http響應：httpresponse
一次http事務：請求<-->響應
.Web資源：webresource
一個網頁由多個資源構成，打開一個頁面，會有多個資源展示出來，但是每個資源都要單獨請求。因此，一個“Web 頁面”通常並不是單個資源，而是一組資源的集合
每個資源都有對應的地址
.靜態文件：無需服務端做出額外處理，在客戶端生成
文件後綴：.jpg,.html, .txt, .js, .css, .mp3, .avi
.動態文件：服務端執行程序，返回執行的結果，在服務器端生成。
文件後綴：.asp,.php, .jsp
.提高HTTP連接性能
.並行連接：通過多條TCP連接發起並發的HTTP請求，瀏覽器是並行連接
.持久連接：keep-alive,長連接，重用TCP連接，以消除連接和關閉的時延,以事務個數和時間來決定是否關閉連接
一個tcp連接可以下載多個資源，叫持久連接
.管道化連接：通過共享TCP連接發起並發的HTTP請求
一個連接裏可以發起多個鏈接
.復用的連接：交替傳送請求和響應報文（實驗階段）
交替傳輸請求和響應報文，目前還是實驗階段
7 HTTP服務通信過程
http的端口是80.基於socket通信，是應用層的協議。服務通信過程見以下兩張截圖
串行，並行，持久連接，管道連接 圖形說明
串行 是一次連接只能下載一個資源
並行是第一次建立一個連接，連接成功後，並發創建多個連接
持久連接是建立第一次連接後，之後的下載是利用第一次的連接來下載，不需要重新創建連接。
管道化連接，即創建一個連接後，可以並行發起多個請求
本文出自 “陽光運維” 博客，請務必保留此出處http://ghbsunny.blog.51cto.com/7759574/1970488
HTTP 之 HTTP概念介紹