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深度剖析Http协议请求响应机制,及报文格式讲解

一、概述

我们一提起Web浏览器,以及基于Web访问的应用,大家并不陌生。但是大家有没有思考过,我们使用浏览器访问站点时,为什么我们只要输入URL,就可以将我们需要的信息呈现在访问的Web页面里呢。下面让我娓娓道来,说说基于Http协议是如何进行数据访问的。

大家知道,超文本传输协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol)是互联网应用最为广泛的网络协议之一。目前我们基于WWW文件页面,都必须遵守HTTP协议访问标准。人们最初设计HTTP目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。因此在1960年由美国人Ted Nelson构思了一种通过计算机处理文本信息的方式,并把它称之为超文本(hypertext),这后面成为了HTTP超文本传输协议标准架构的发展根基。Ted Nelson组织协调万维网协会(World Wide Web Consortium)和互联网工程工作小组(Internet Engineering Task Force )共同合作研究, 最终发布了一系列的RFC,其中著名的RFC 2616定义了HTTP 1.1。

二、Http协议的作用及特点

HTTP是一个客户端和服务器端请求和应答的标准(TCP)。客户端是终端用户,服务器端是网站。通过使用Web浏览器、网络爬虫或者其它的工具,客户端发起一个到服务器上指定端口(默认端口为80)的HTTP请求。(我们称这个客户端)叫用户代理(user agent)。应答的服务器上存储着(一些)资源,比如HTML文件和图像。(我们称)这个应答服务器为源服务器(origin server)。在用户代理和源服务器中间可能存在多个中间层,比如代理,网关,或者隧道(tunnels)。尽管TCP/IP协议是互联网上最流行的应用,HTTP协议并没有规定必须使用它和(基于)它支持的层。 事实上,HTTP可以在任何其他互联网协议上,或者在其他网络上实现。HTTP只假定(其下层协议提供)可靠的传输,任何能够提供这种保证的协议都可以被其使用。

通常,由HTTP客户端发起一个请求,建立一个到服务器指定端口(默认是80端口)的TCP连接。HTTP服务器则在那个端口监听客户端发送过来的请求。一旦收到请求,服务器(向客户端)发回一个状态行,比如"HTTP/1.1 200 OK",和(响应的)消息,消息的消息体可能是请求的文件、错误消息、或者其它一些信息。HTTP使用TCP而不是UDP的原因在于(打开)一个网页必须传送很多数据, 而TCP协议提供传输控制,按顺序组织数据,和错误纠正。

通过HTTP或者HTTPS协议请求的资源由统一资源标示符(Uniform Resource Identifiers)(或者,更准确一些,URLs)来标识。

  1. 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。
  2. 使用灵活:HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
  3. 无状态:HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
  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。
  5. 基于请求/响应模型的协议。请求和响应必须成对,先有请求后有响应。

三、Http协议功能

我们在浏览器地址栏输输入的网站地址叫做URL (Uniform Resource Locator,统一资源定位符)。就像每家每户都有一个门牌地址一样道理,每个网页也都有一个Internet地址。当你在浏览器的地址框中输入一个URL或是单击一个超级链接时,URL就确定了要浏览的目标网页地址。浏览器通过超文本传输协议(HTTP),将Web服务器上站点的网页代码提取出来, 并翻译成我们需要获得的网页内容。

3.1协议组成

Http协议由Http请求和Http响应组成,当在浏览器中输入网址访问某个网站时, 你的浏览器会将你的请求封装成一个Http请求发送给服务器站点,服务器接收到请 求后会组织响应数据封装成一个Http响应返回给浏览器。即没有请求就没有响应。如下图所示:

 

Http请求包括:请求行、请求头,请求体; Http响应包括:响应行、响应头、响应体。如下图所示:

 

 

3.2 HTTP请求报文示例

 

 

3.3 HTTP响应报文示例

 

 

3.4HTTP Responses Header 响应头

Header 解释 示例
Accept-Ranges 表明服务器是否支持指定范围请求及哪种类型的分段请求 Accept-Ranges: bytes
Age 从原始服务器到代理缓存形成的估算时间(以秒计,非负) Age: 12
Allow 对某网络资源的有效的请求行为,不允许则返回405 Allow: GET, HEAD
Cache-Control 告诉所有的缓存机制是否可以缓存及哪种类型 Cache-Control: no-cache
Content-Encoding web服务器支持的返回内容压缩编码类型。 Content-Encoding: gzip
Content-Language 响应体的语言 Content-Language: en,zh
Content-Length 响应体的长度 Content-Length: 348
Content-Location 请求资源可替代的备用的另一地址 Content-Location: /index.htm
Content-MD5 返回资源的MD5校验值 Content-MD5: Q2hlY2sgSW50ZWdyaXR5IQ==
Content-Range 在整个返回体中本部分的字节位置 Content-Range: bytes 21010-47021/47022
Content-Type 返回内容的MIME类型 Content-Type: text/html; charset=utf-8
Date 原始服务器消息发出的时间 Date: Tue, 15 Nov 2010 08:12:31 GMT
ETag 请求变量的实体标签的当前值 ETag: “737060cd8c284d8af7ad3082f209582d”
Expires 响应过期的日期和时间 Expires: Thu, 01 Dec 2010 16:00:00 GMT
Last-Modified 请求资源的最后修改时间 Last-Modified: Tue, 15 Nov 2010 12:45:26 GMT
Location 用来重定向接收方到非请求URL的位置来完成请求或标识新的资源 Location: http://www.zcmhi.com/archives/94.html
Pragma 包括实现特定的指令,它可应用到响应链上的任何接收方 Pragma: no-cache
Proxy-Authenticate 它指出认证方案和可应用到代理的该URL上的参数 Proxy-Authenticate: Basic
refresh 应用于重定向或一个新的资源被创造,在5秒之后重定向(由网景提出,被大部分浏览器支持)
 

 

Refresh: 5; url=
http://www.zcmhi.com/archives/94.html
Retry-After 如果实体暂时不可取,通知客户端在指定时间之后再次尝试 Retry-After: 120
Server web服务器软件名称 Server: Apache/1.3.27 (Unix) (Red-Hat/Linux)
Set-Cookie 设置Http Cookie Set-Cookie: UserID=JohnDoe; Max-Age=3600; Version=1
Trailer 指出头域在分块传输编码的尾部存在 Trailer: Max-Forwards
Transfer-Encoding 文件传输编码 Transfer-Encoding:chunked
Vary 告诉下游代理是使用缓存响应还是从原始服务器请求 Vary: *
Via 告知代理客户端响应是通过哪里发送的 Via: 1.0 fred, 1.1 nowhere.com (Apache/1.1)
Warning 警告实体可能存在的问题 Warning: 199 Miscellaneous warning
WWW-Authenticate 表明客户端请求实体应该使用的授权方案 WWW-Authenticate: Basic

四、Conextop串口联网模块HTTP配置功能说明