HTTP相关知识点 #154

Anuluca     Date : 2024-08-22   Tags : 2

HTTP（超文本传输协议）是用于在 Web 上传输数据的基础协议。它定义了客户端（通常是浏览器）和服务器之间的通信规则，是互联网中最广泛使用的应用层协议之一。通过 HTTP，浏览器能够向服务器请求网页资源（如 HTML 文件、图像、视频等），服务器则根据请求返回相应的资源。

HTTP 的基本概念

1. 客户端和服务器：

   • 客户端：一般指发起 HTTP 请求的一方，通常是用户的浏览器。
   • 服务器：指接收请求并提供资源的一方，比如托管网站的服务器。

2. 请求和响应：

   • HTTP 请求：由客户端发出，请求服务器提供资源。请求包括请求方法、URL、HTTP 版本、请求头和可选的请求体。
   • HTTP 响应：服务器返回给客户端的内容，包括状态码、响应头、和响应体。

3. 状态码：表示服务器对请求的处理结果，常见的状态码有：

   • 200 OK：请求成功，服务器已返回资源。
   • 404 Not Found：服务器未找到请求的资源。
   • 500 Internal Server Error：服务器内部错误，无法完成请求。

HTTP 的主要特点

1. 无状态性：HTTP 是无状态协议，意味着每次请求都是独立的，服务器不会自动保存请求之间的上下文。这种设计使得 HTTP 简单且高效，但也带来了一些问题，比如需要通过 Cookie 或 Session 机制来维持会话状态。

2. 请求方法：

   • GET：请求从服务器获取资源。GET 请求通常用于请求数据而不改变服务器的状态。
   • POST：向服务器提交数据，通常用于表单提交和上传文件。POST 请求会改变服务器上的资源。
   • PUT：用于更新服务器上的资源。
   • DELETE：用于删除服务器上的资源。

3. URL（统一资源定位符）：HTTP 使用 URL 指定要访问的资源。例如，https://www.example.com/index.html 是一个 URL，其中 https:// 表示协议类型，www.example.com 是服务器域名，/index.html 是资源路径。

4. HTTP 头（Headers）：

   • 请求头：携带客户端的附加信息，如用户代理、接受的内容类型等。
   • 响应头：携带服务器的附加信息，如内容类型、响应时间、缓存控制等。

5. 内容协商：HTTP 支持内容协商，允许客户端指定接受的内容类型、语言、编码方式等，服务器则根据这些信息返回合适的资源。

HTTP 的工作过程

当用户在浏览器中输入一个 URL 并按下回车键时，会发生以下步骤：

1. DNS 解析：浏览器首先通过 DNS 服务将 URL 中的域名（如 www.example.com）解析为 IP 地址。

2. 建立 TCP 连接：通过 IP 地址，浏览器与服务器建立一个 TCP 连接，通常使用端口 80（HTTP）或 443（HTTPS）。

3. 发送 HTTP 请求：浏览器向服务器发送一个 HTTP 请求，其中包含请求方法、请求路径、头部信息等。

4. 服务器处理请求：服务器接收到请求后，根据请求内容处理并生成响应。

5. 发送 HTTP 响应：服务器将处理结果通过 HTTP 响应返回给浏览器。响应包含状态码、响应头、和响应体（如 HTML 页面、图片等）。

6. 浏览器渲染页面：浏览器接收到响应内容后，解析并渲染页面，并可能继续发送更多的请求（如加载图片、CSS 文件等）。

7. 关闭连接：完成数据传输后，浏览器和服务器可以关闭 TCP 连接，除非使用了 HTTP/1.1 的 Keep-Alive 机制，连接可以保持一段时间用于后续请求。

HTTP 的版本演进

• HTTP/1.0：最早的 HTTP 版本，每次请求都需要新建一个连接，请求和响应之间没有持久连接。

• HTTP/1.1：引入了持久连接（Keep-Alive），大大提高了传输效率。同时支持了管线化（Pipelining），允许多个请求并行发送。

• HTTP/2：引入了二进制帧、多路复用、头部压缩等技术，大幅提高了性能和并发能力。

• HTTP/3：基于 QUIC 协议，进一步提高了传输速度和可靠性，特别是在不稳定网络环境下的表现更为出色。

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）和 HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure）是用于在客户端（通常是浏览器）和服务器之间传输数据的两种协议。它们的主要区别在于数据传输的安全性。

1. 传输层加密

• HTTP：HTTP 是一种明文传输协议。数据在客户端和服务器之间传输时没有加密，因此很容易被第三方窃听、篡改或劫持。如果有人在数据传输的过程中截取数据包，他们可以直接看到传输的内容，如用户名、密码等敏感信息。
• HTTPS：HTTPS 是 HTTP 的安全版本，它使用 SSL（Secure Sockets Layer）或 TLS（Transport Layer Security）协议对数据进行加密。在客户端和服务器之间的数据传输过程中，所有数据都是加密的，无法被第三方轻易查看或篡改。这种加密确保了数据的机密性、完整性和真实性。

2. 端口

• HTTP：默认使用端口 80。
• HTTPS：默认使用端口 443。

3. 安全证书

• HTTP：HTTP 协议不涉及任何安全证书的使用。
• HTTPS：HTTPS 使用 SSL/TLS 证书来确保通信安全。这些证书通常由权威的证书颁发机构（CA，Certificate Authority）颁发，并在客户端和服务器之间建立安全连接时验证对方的身份。HTTPS 证书可以确保用户正在与真正的服务器通信，而不是中间人攻击中的冒名顶替者。

4. 数据完整性

• HTTP：因为数据在传输过程中没有加密，可能会被篡改或者损坏而不被察觉。
• HTTPS：使用消息摘要功能来确保数据的完整性。如果数据在传输过程中被篡改，接收方会发现数据不匹配，从而丢弃数据并重新请求。

5. SEO 和用户信任

• HTTP：现代浏览器通常会标记 HTTP 网站为“不安全”，这可能会降低用户的信任感。搜索引擎（如 Google）也更倾向于在搜索结果中优先显示使用 HTTPS 的网站。
• HTTPS：使用 HTTPS 不仅提升了用户信任感，还对网站的 SEO（搜索引擎优化）有利。Google 在其排名算法中已经明确表示会优先考虑 HTTPS 站点。

6. 性能

• HTTP：由于不进行加密和解密，HTTP 通信比 HTTPS 略快。
• HTTPS：HTTPS 的加密和解密过程会带来一定的性能开销，尤其是在连接建立阶段。然而，随着硬件的进步和 HTTPS 优化技术（如 HTTP/2）的广泛应用，HTTPS 的性能损耗已经变得微乎其微，且对于用户的数据安全性带来的好处是显而易见的。

7. 实现过程

• HTTP：直接通过明文进行通信，建立连接后即可传输数据。
• HTTPS：在传输数据之前，客户端和服务器需要进行一次“握手”过程，用于协商加密算法和密钥。这个过程涉及到 SSL/TLS 证书的验证、会话密钥的生成等步骤。握手完成后，双方才开始安全的数据传输。

8. 使用场景

• HTTP：适用于对数据安全性要求不高的场景，比如公开的非敏感信息的传输。然而，现代 Web 开发中越来越少使用纯 HTTP 协议，因为安全性问题较为严重。
• HTTPS：适用于几乎所有场景，尤其是涉及敏感数据传输的场合，如登录页面、支付页面、个人信息页面等。如今，许多网站已经全面采用 HTTPS 来确保用户数据的安全性。

总结

HTTP 和 HTTPS 在数据传输方式上有着根本的区别。HTTP 是不加密的，容易被攻击者窃听或篡改；而 HTTPS 则通过加密机制确保了数据的机密性、完整性和身份验证，极大地提高了通信的安全性。由于这些安全优势，HTTPS 已成为现代 Web 开发的标准协议，取代了传统的 HTTP。