网络应用层协议-WWW与HTTP详解

1、WWW

万维网（World Wide Web,WWW）是一个规模巨大、可以互联的资料空间，该资料空间的资源依靠URL进行定位，通过HTTP协议传送给使用者，又由HTML进行文档的展现。由此可知，WWW的核心由三个主要标准构成：URL、HTTP、HTML。

（1）URL

统一资源标识符（Uniform Resource Locator，URL）是一个全世界通用的、复杂给万维网上资源定位的系统。URL的核心由三个主要标准构成：<协议>://<主机>:<端口>/<路径>。

• <协议>：表示使用什么协议来获取文档，之后的“://”不能省略。常用协议有HTTP、HTTPS、FTP。
• <主机>：表示资源主机的域名。
• <端口>：表示主机服务端口，有时可以省略。
• <路径>：表示最终资源在主机中的具体位置，有时可以省略。

（2）HTTP

超文本传送协议（HyperText Transport Protocol，HTTP）负责规定浏览器和服务器怎样进行互相交流。

（3）HTML

超文本标记语言（HyperText Markup Language，HTML）是用于描述网页文档的一种标记语言。

WWW采用C/S的工作方式，工作流程为：

（1）用户使用浏览器或其他程序建立客户机与服务器的连接，并发送浏览请求；

（2）WEB服务器接收请求后返回信息到客户机；

（3）通信完成后关闭连接。

2、HTTP

HTTP协议使用TCP的80号端口提供服务，是一个属于应用层的面向对象的协议。用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器，保证正确快速的传输超文本文档。

2.1 HTTP工作过程

下图给出客户端单击
http://www.itct.com.cn/net/index.html所发生的事件：

HTTP使用TCP而不是UDP的原因：打开一个网页必须必须传送很多数据，而TCP协议提供了传输控制，可以按顺序阻止数据，并且期间可以对错序数据进行纠正。

HTTP的URL格式为：HTTP://<IP地址>:[端口号]/[路径][?<查询信息>]。客户机信息以请求头发送给服务器，请求头包括HTTP方法和头字段。

2.2 HTTP请求方法

方法	用途
GET	请求读取URL表示的信息
HEAD	请求读取URL表示的信息的首部
POST	把消息加载到指定网页上
PUT	指明URL创建或修改资源
DELETE	删除URL所指定的资源
OPTION	请求一些参数信息
TRACE	进行环回测试
CONNECT	用于代理服务器

2.3 HTTP请求头字段

头字段	描述
DATE	请求发送的日期和时间
PARGMA	用于向服务器传输与事先实现无关的信息。这个字段还用于告诉代理服务器，要从实际服务器而不是从高速缓存取资源
FORWARDED	用于追踪极机器之间，而不是客户机和服务器的消息。这个字段可以用来追踪在代理服务器之间的传递路由。
MESSAGE_ID	用于唯一地表示消息
ACCEPT	通知服务器客户所能接收的数据类型和大小
AOTHORIZATION	向服务器提供旁路安全保护和加密机制，若服务器不需要这个字段，则可以不提供
FROM	当客户应用程序希望服务器提供有关其电子邮件地址时使用
IF-MODEFIED-SINCE	用于提供条件GET。如果所请求的文档自从所指定的日期以来没有发生变化，则服务器应不发送该对象。如果所发送的日期格式不合法，或晚于服务器的日期，服务器会忽略该字段。
BEFERRER	向服务器进行资源请求的对象
MIME-VERSION	用于处理不同类型文件的MIME协议版本号
USER-AGENT	有关发出请求的客户的信息

2.4 HTTP应答消息

服务器的应答消息包括头字段形式和实体信息。

报文第一行是状态行，格式为：<HTTP版本号><状态代码><解释短语>。

状态码是个3位数字码，分为4类：

• 以2开头，表示请求被成功处理；
• 以3开头，表示请求被重定向；
• 以4开头，表示客户的请求有错；
• 以5开头，表示服务器不能满足请求。

解释短息是对状态码的解释。

报文最后是实体信息，即客户请求得到的HTTP服务器上的资源内容。

2.5 HTTP1.1

HTTP1.0规定浏览器与服务器只保持短暂的连接，浏览器的每次请求都要与服务器建立一个TCP连接，服务器完成请求处理后立即断开TCP连接，服务器不跟踪每个客户也不记录过去的请求。这样会导致客户端、服务器的建立和关闭比较费时，严重影响性能。

为了克服上述缺陷，HTTP1.1支持持久连接，即一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应，减少建立和关闭连接的消耗和延迟。HTTP 1.1还允许客户端不用等待上一次请求结果返回，就可以发出下一次请求，但服务器必须按照接收到客户端请求的先后顺序一次回传响应结果，以保证客户端能够区分出，每次请求的响应内容，这样也减少了整个下载过程所需的时间。

HTTP1.1还通过增加更多的请求头和响应头来改进和扩充功能：

1）同一IP地址和端口号配置多个虚拟web站点。HTTP1.1新增加Host请求头字段后，web浏览器可以使用主机头名来明确表示要访问服务器上的哪个web站点，这样可以在一台web服务器上用同一IP地址、端口号、不同的主机名来创建多个虚拟web站点；

2）实现持续连接。Connection请求头的值为Keepalive时，客户端通知服务器返回本次请求结果后保持连接；Connection的值为Close时，客户端通知服务器返回本次请求结果后关闭连接。

2.6 HTTP2.0

HTTP2.0兼容HTTP1.X，同时大大提升了web性能，进一步减少了网络延迟。

HTTP2.0采用了新的二进制格式，解决了多路复用（即连接共享）问题，可对Header进行压缩，使用较为安全的HPACK压缩算法，重置连接表现更好，有一定的流量控制功能，使用更安全的SSL。