HTTP 协议简介

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）。

请求响应模型

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主要特点

1. 支持客户/服务器模式。

2. 简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。

3. 灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象，通过Content-Type 标记传输的数据类型。

4. 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。

   早期这么做的原因是 HTTP 协议产生于互联网，因此服务器需要处理同时面向全世界数十万、上百万客户端的网页访问，但每个客户端（即浏览器）与服务器之间交换数据的间歇性较大（即传输具有突发性、瞬时性），并且网页浏览的联想性、发散性导致两次传送的数据关联性很低，大部分通道实际上会很空闲、无端占用资源。因此 HTTP 的设计者有意利用这种特点将协议设计为请求时建连接、请求完释放连接，以尽快将资源释放出来服务其他客户端。

   随着时间的推移，网页变得越来越复杂，里面可能嵌入了很多图片，这时候每次访问图片都需要建立一次 TCP 连接就显得很低效。后来，Keep-Alive 被提出用来解决这效率低的问题。

   Keep-Alive 功能使客户端到服务器端的连接持续有效，当出现对服务器的后继请求时，Keep-Alive 功能避免了建立或者重新建立连接。（对于提供静态内容的网站来说，这个功能通常很有用。但是，对于负担较重的网站来说，这里存在另外一个问题：虽然为客户保留打开的连接有一定的好处，但它同样影响了性能，因为在处理暂停期间，本来可以释放的资源仍旧被占用。当Web服务器和应用服务器在同一台机器上运行时，Keep-Alive 功能对资源利用的影响尤其突出。 ）

5. 无状态：是指协议对于事务处理没有记忆能力，服务器不知道客户端是什么状态。即我们给服务器发送 HTTP 请求之后，服务器根据请求，会给我们发送数据过来，但是，发送完，不会记录任何信息。

   于是，两种用于保持 HTTP 连接状态的技术就应运而生了，一个是 Cookie，而另一个则是 Session。

HTTP请求响应头(常规)

1. 请求

   host: 客户端访问的服务器主机地址。

   Method：请求方法

   User-Agent:客户端类型、客户端的软件环境

   Accept：客户端所能接收的数据类型

   Accept-Language: 客户端的语言环境

   Accept-Encoding: 客户端支持的数据压缩格式

2. 响应

   Server: 服务器的类型

   Status: 响应状态码

   Content-Type：返回数据的类型

   Content-Length: 返回的数据长度

   Date:响应的时间

HTTP的3次握手和4次挥手

由于HTTP是基于TCP之上的协议，所以这里先了解一些字段标识。

在TCP 层，有个FLAGS字段，这个字段有以下几个标识：

1. SYN: 表示建立连接。

2. FIN：表示关闭连接。

3. ACK：表示响应。

4. PSH：表示有DATA数据传输。当发送端将PSH置为1时，TCP会立即创建一个报文并发送，接受端收到PSH为1的报文后就立即将接受缓冲区内数据向上交付给应用程序，而不是等待缓冲区满后再交付。

5. RST：表示连接重置。

6. URG：紧急标识位。

7. seq (sequence number): 表示的是我方（发送方）这边，这个packet的数据部分的第一位应该在整个data stream中所在的位置。（注意这里使用的是“应该”。因为对于没有数据的传输，如ACK，虽然它有一个seq，但是这次传输在整个data stream中是不占位置的。所以下一个实际有数据的传输，会依旧从上一次发送ACK的数据包的seq开始）。

8. ack(acknowledge number)：表示的是期望的对方（接收方）的下一次sequence number是多少。

日常分析有用的就是前五个。其中ACK可与SYN，FIN同时使用。

3次握手

(1)：Client发送SYN=1，随机产生seq number=x的数据包到服务器，Server有SYN=1知道需要建立连接；

(2)：Server收到请求后需要确认连接信息，向Client 发送ack number =x+1 (client的seq+1)，SYN=1，ACK=1，随机产生seq=y的包。

(3)：Client收到后检查ack number是否正确，即第一次发送的seq number+1，以及位码ack是否为1，若正确，Client会再发送ack number=y+1(Server的seq+1)，ACK=1，Server收到确认seq值和ACK=1则建立连接。

此时，Client向Server发出确认后，Client的TCP通知上层应用进程，连接已建立。Server收到Client的确认后，也通知上层，TCP已连接。后面就可以进行数据传输了。

4次挥手

(1)：Client发出释放连接的请求，FIN=1，其序列号为seq=u（等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1），此时，客户端进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态。 TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也要消耗一个序号。

(2)：Server收到连接释放报文，发出确认报文，ACK=1，ack=z+1，并且带上自己的序列号seq=v，此时，Server端就进入了CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。TCP服务器通知高层的应用进程，Client端向服务器的方向就释放了，这时候处于半关闭状态，即客户端已经没有数据要发送了，但是服务器若发送数据，客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间，也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。

(3)：Client端收到服务器的确认请求后，此时，Client端就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待Server发送连接释放报文（在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据）。Server将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，FIN=1，ack=z+1，由于在半关闭状态，服务器很可能又发送了一些数据，假定此时的序列号为seq=w，此时，服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。

(4)：客户端收到服务器的连接释放报文后，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列号是seq=u+1，此时，客户端就进入了TIME-WAIT（时间等待）状态。注意此时TCP连接还没有释放，必须经过2∗∗MSL（最长报文段寿命）的时间后，当客户端撤销相应的TCB后，才进入CLOSED状态。