HTTP簡介

      HTTP協議（HyperText Transfer Protocol，超文字傳輸協議）是用於從WWW伺服器傳輸超文字到本地瀏覽器的傳送協議。它可以使瀏覽器更加高效，使網路傳輸減少。它不僅保證計算機正確快速地傳輸超文字文件，還確定傳輸文件中的哪一部分，以及哪部分內容首先顯示(如文字先於圖形)等。

     網際網路的關鍵技術就是TCP/IP協議。兩臺計算機之間的通訊是通過TCP/IP協議在因特網上進行的。http協議是建立在TCP/IP協議之上的，下面先對這兩種協議進行介紹:TCP : Transmission Control Protocol 傳輸控制協議和IP： Internet Protocol 網際協議。

IP：計算機之間的通訊

     IP協議是計算機用來相互識別的通訊的一種機制，每臺計算機都有一個IP.用來在internet上標識這臺計算機。 IP 負責在因特網上傳送和接收資料包。通過 IP，訊息（或者其他資料）被分割為小的獨立的包(資料報)，並通過因特網在計算機之間傳送。IP 負責將每個包路由至它的目的地。
     IP協議僅僅是允許計算機相互發訊息，但它並不檢查訊息是否以傳送的次序到達而且沒有損壞（只檢查關鍵的頭資料）。為了提供訊息檢驗功能，直接在IP協議上設計了傳輸控制協議TCP.

TCP : 應用程式之間的通訊

     TCP確保資料包以正確的次序到達，並且嘗試確認資料包的內容沒有改變。TCP在IP地址之上引埠（port），它允許計算機通過網路提供各種服務。一些埠號為不同的服務保留，而且這些埠號是眾所周知。

     服務或者守護程序：在提供服務的機器上，有程式監聽特定埠上的通訊流。例如大多數電子郵件通訊流出現在埠25上，用於wwww的HTTP通訊流出現在80埠上。

     當應用程式希望通過 TCP 與另一個應用程式通訊時，它會發送一個通訊請求。這個請求必須被送到一個確切的地址。在雙方“握手”之後，TCP 將在兩個應用程式之間建立一個全雙工 (full-duplex) 的通訊，佔用兩個計算機之間整個的通訊線路。TCP 用於從應用程式到網路的資料傳輸控制。TCP 負責在資料傳送之前將它們分割為 IP 包，然後在它們到達的時候將它們重組。TCP/IP 就是TCP 和 IP 兩個協議在一起協同工作，有上下層次的關係。

     TCP 負責應用軟體（比如你的瀏覽器）和網路軟體之間的通訊。IP 負責計算機之間的通訊。TCP 負責將資料分割並裝入 IP 包，IP 負責將包傳送至接受者，傳輸過程要經IP路由器負責根據通訊量、網路中的錯誤或者其他引數來進行正確地定址，然後在它們到達的時候重新組合它們。

HTTP所在協議層

     計算機中協議層次對應圖如下所示：

http協議在應用層。

hTTP協議請求響應模型

     HTTP由請求和響應構成，是一個標準的客戶端伺服器模型（B/S）。HTTP協議永遠都是客戶端發起請求，伺服器回送響應。見下圖:

     HTTP是一個無狀態的協議。無狀態是指客戶機（Web瀏覽器）和伺服器之間不需要建立持久的連線，這意味著當一個客戶端向伺服器端發出請求，然後伺服器返回響應(response)，連線就被關閉了，在伺服器端不保留連線的有關資訊。HTTP遵循請求(Request)/應答(Response)模型。客戶機（瀏覽器）向伺服器傳送請求，伺服器處理請求並返回適當的應答。所有HTTP連線都被構造成一套請求和應答。（為了解決這個問題，web程式引入了cookie來解決這個問題）

HTTP工作過程

一次HTTP操作稱為一個事務，其工作整個過程如下：

1 、 地址解析

     如用客戶端瀏覽器請求這個頁面：http://localhost.com:8080/index.htm ，從中分解出協議名、主機名、埠、物件路徑等部分，對於我們的這個地址，解析得到的結果如下：
     協議名：http
     主機名：localhost.com
     埠：8080
     物件路徑：/index.htm

     在這一步，需要域名系統DNS解析域名localhost.com,得主機的IP地址，但是對於網際網路中的網路地址，域名的解析還是一個相對複雜的過程，具體過程如下。

域名解析

     假設我們請求的地址為www.linux178.com，Chrome瀏覽器會解析 www.linux178.com 這個域名對應的IP地址。怎麼解析到對應的IP地址？
     Chrome瀏覽器會首先搜尋瀏覽器自身的DNS快取（快取時間比較短，大概只有1分鐘，且只能容納1000條快取）。如果瀏覽器自身快取找不到則會檢視系統的DNS快取，如果找到且沒有過期則停止搜尋解析到此結束；而如果本機沒有找到DNS快取，則瀏覽器會發起一個DNS的系統呼叫，就會向本地配置的首選DNS伺服器發起域名解析請求（通過的是UDP協議向DNS的53埠發起請求，這個請求是遞迴的請求，也就是運營商的DNS伺服器必須得提供給我們該域名的IP地址），運營商的DNS伺服器首先查詢自身的快取，找到對應的條目，且沒有過期，則解析成功。如果沒有找到對應的條目，則有運營商的DNS代我們的瀏覽器發起迭代DNS解析請求，它首先是會找根域的DNS的IP地址（這個DNS伺服器都內建13臺根域的DNS的IP地址），找根域的DNS地址，就會向其發起請求（請問www.linux178.com這個域名的IP地址是多少啊？），根域發現這是一個頂級域com域的一個域名，於是就告訴運營商的DNS我不知道這個域名的IP地址，但是我知道com域的IP地址，你去找它去，於是運營商的DNS就得到了com域的IP地址，又向com域的IP地址發起了請求（請問www.linux178.com這個域名的IP地址是多少?）,com域這臺伺服器告訴運營商的DNS我不知道www.linux178.com這個域名的IP地址，但是我知道linux178.com這個域的DNS地址，你去找它去，於是運營商的DNS又向linux178.com這個域名的DNS地址（這個一般就是由域名註冊商提供的，像萬網，新網等）發起請求（請問www.linux178.com這個域名的IP地址是多少？），這個時候linux178.com域的DNS伺服器一查，誒，果真在我這裡，於是就把找到的結果傳送給運營商的DNS伺服器，這個時候運營商的DNS伺服器就拿到了www.linux178.com這個域名對應的IP地址，並返回給Windows系統核心，核心又把結果返回給瀏覽器，終於瀏覽器拿到了www.linux178.com對應的IP地址，該進行一步的動作了。

2）封裝HTTP請求資料包

     把以上部分結合本機自己的資訊，封裝成一個HTTP請求資料包

3）封裝成TCP包，建立TCP連線（TCP的三次握手）

     在HTTP工作開始之前，客戶機（Web瀏覽器）首先要通過網路與伺服器建立連線，該連線是通過TCP來完成的，該協議與IP協議共同構建Internet，即著名的TCP/IP協議族，因此Internet又被稱作是TCP/IP網路。HTTP是比TCP更高層次的應用層協議，根據規則，只有低層協議建立之後才能，才能進行更高層協議的連線，因此，首先要建立TCP連線，一般TCP連線的埠號是80。這裡是8080埠

4）客戶機發送請求命令

     建立連線後，客戶機發送一個請求給伺服器，請求方式的格式為：統一資源識別符號（URL）、協議版本號，後邊是MIME資訊包括請求修飾符、客戶機資訊和可內容。

5）伺服器響應

     伺服器接到請求後，給予相應的響應資訊，其格式為一個狀態行，包括資訊的協議版本號、一個成功或錯誤的程式碼，後邊是MIME資訊包括伺服器資訊、實體資訊和可能的內容。實體訊息是伺服器向瀏覽器傳送頭資訊後，它會發送一個空白行來表示頭資訊的傳送到此為結束，接著，它就以Content-Type應答頭資訊所描述的格式傳送使用者所請求的實際資料

6）伺服器關閉TCP連線

     一般情況下，一旦Web伺服器向瀏覽器傳送了請求資料，它就要關閉TCP連線，然後如果瀏覽器或者伺服器在其頭資訊加入了這行程式碼

Connection:keep-alive

TCP連線在傳送後將仍然保持開啟狀態，於是，瀏覽器可以繼續通過相同的連線傳送請求。保持連線節省了為每個請求建立新連線所需的時間，還節約了網路頻寬。

HTTP協議棧中各層資料流

     首先我們看看客戶端請求的時候，資料在各層協議的資料組織如下圖：

     而伺服器解析客戶機請求就是反向操作的過程，如下圖：

     客戶機發起一次請求的時候：

     客戶機會將請求封裝成http資料包–>封裝成Tcp資料包–>封裝成Ip資料包—>封裝成資料幀—>硬體將幀資料轉換成bit流（二進位制資料）–>最後通過物理硬體（網絡卡晶片）傳送到指定地點。

     伺服器硬體首先收到bit流……. 然後轉換成ip資料包。於是通過ip協議解析Ip資料包，然後又發現裡面是tcp資料包，就通過tcp協議解析Tcp資料包，接著發現是http資料包通過http協議再解析http資料包得到資料。