应用层—HTTP/HTTPS协议
HTTP
HTTP(超文本传输协议,HyperText Transfer Protocol)是一种用于分布式、协作式、超媒体信息系统的应用层协议。
HTTP 是万维网(WWW)的数据通信的基础,设计目的是确保客户端与服务器之间的通信,是互联网上最常用的协议之一。
HTTP 是一个基于 TCP/IP 通信协议来传递数据的(HTML 文件、图片文件、查询结果等)。
设计 HTTP 最初的目的是为了提供一种发布和接收 HTML 页面的方法,通过 HTTP 或者 HTTPS 协议请求的资源由统一资源标识符(Uniform Resource Identifiers,URI)来标识。
HTTP 的请求-响应
HTTP 的基本工作原理是客户端(通常是 web 浏览器)向服务器发送请求,服务器接收到请求后,返回相应的资源。这些资源可以是网页、图像、音频文件、视频等。
HTTP 使用了客户端-服务器模型,其中客户端发送请求,服务器返回响应。
HTTP 的请求-响应模型通常由以下几个步骤组成:
建立连接:客户端与服务器之间建立连接。在传统的 HTTP 中,这是基于 TCP/IP 协议的。最近的 HTTP/2 和 HTTP/3 则使用了更先进的传输层协议,例如基于 TCP 的二进制协议(HTTP/2)或基于 UDP 的 QUIC 协议(HTTP/3)。
发送请求:客户端向服务器发送请求,请求中包含要访问的资源的 URL、请求方法(GET、POST、PUT、DELETE 等)、请求头(例如,Accept、User-Agent)以及可选的请求体(对于 POST 或 PUT 请求)。
处理请求:服务器接收到请求后,根据请求中的信息找到相应的资源,执行相应的处理操作。这可能涉及从数据库中检索数据、生成动态内容或者简单地返回静态文件。
发送响应:服务器将处理后的结果封装在响应中,并将其发送回客户端。响应包含状态码(用于指示请求的成功或失败)、响应头(例如,Content-Type、Content-Length)以及可选的响应体(例如,HTML 页面、图像数据)。
关闭连接:在完成请求-响应周期后,客户端和服务器之间的连接可以被关闭,除非使用了持久连接(如 HTTP/1.1 中的 keep-alive)。
HTTP 方法
HTTP 方法指定了客户端可以对服务器上的资源执行哪些动作。
主要的HTTP方法有:
GET:请求从服务器获取指定资源。这是最常用的方法,用于访问页面。
POST:请求服务器接受并处理请求体中的数据,通常用于表单提交。
PUT:请求服务器存储一个资源,并用请求体中的内容替换目标资源的所有内容。
DELETE:请求服务器删除指定的资源。
HEAD:与 GET 类似,但不获取资源的内容,只获取响应头信息。
HTTP 状态码
HTTP状态码是服务器对客户端请求的响应。
状态码分为五类:
1xx(信息性状态码):表示接收的请求正在处理。
2xx(成功状态码):表示请求正常处理完毕。
3xx(重定向状态码):需要后续操作才能完成这一请求。
4xx(客户端错误状态码):表示请求包含语法错误或无法完成。
HTTP状态码列表:
HTTP 版本
HTTP 有多个版本,目前广泛使用的是 HTTP/1.1 和 HTTP/2,以及正在逐步推广的 HTTP/3。
HTTP/1.1:支持持久连接,允许多个请求/响应通过同一个 TCP 连接传输,减少了建立和关闭连接的消耗。
HTTP/2:基于二进制分帧,支持多路复用,允许同时通过单一的 HTTP/2 连接发起多重的、独立的、双向的交流。
HTTP/3:基于 QUIC 协议,旨在减少网络延迟,提高传输速度和安全性。
安全性
HTTP 本身是不安全的,因为传输的数据未经加密,可能会被窃听或篡改。为了解决这个问题,引入了 HTTPS(下一章节会详细说明),即在 HTTP 上加入 SSL/TLS 协议,为数据传输提供了加密和身份验证。
HTTP/HTTPS 简介
HTTP(超文本传输协议,Hypertext Transfer Protocol)是一种用于从网络传输超文本到本地浏览器的传输协议。它定义了客户端与服务器之间请求和响应的格式。HTTP 工作在 TCP/IP 模型之上,通常使用端口 80。
HTTPS(超文本传输安全协议,Hypertext Transfer Protocol Secure)是 HTTP 的安全版本,它在 HTTP 下增加了 SSL/TLS 协议,提供了数据加密、完整性校验和身份验证。HTTPS 通常使用端口 443。
HTTP
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)。
HTTPS
HTTPS 协议是 HyperText Transfer Protocol Secure(超文本传输安全协议)的缩写,是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议。
HTTP 本身是不安全的,因为传输的数据未经加密,可能会被窃听或篡改,为了解决这个问题,引入了 HTTPS,即在 HTTP 上加入 SSL/TLS 协议,为数据传输提供了加密和身份验证。
HTTPS 经由 HTTP 进行通信,但利用 SSL/TLS 来加密数据包,HTTPS 开发的主要目的,是提供对网站服务器的身份认证,保护交换资料的隐私与完整性。
HTTP 的 URL 是由 http:// 起始与默认使用端口 80,而 HTTPS 的 URL 则是由 https:// 起始与默认使用端口443。
HTTP 工作原理
HTTP 协议工作于客户端-服务端架构上。
HTTP 工作过程通常如下:
客户端发起请求:用户通过客户端(如浏览器)输入 URL,客户端向服务器发起一个 HTTP 请求。
服务器处理请求:服务器接收到请求后,根据请求的类型(如GET、POST等)和请求的资源,进行相应的处理。
服务器返回响应:服务器将处理结果包装成HTTP响应消息,发送回客户端。
客户端渲染页面:客户端接收到响应后,根据响应内容(如HTML、图片等)渲染页面,展示给用户。
Web 服务器有:Nginx 服务器,Apache 服务器,IIS 服务器(Internet Information Services)等。
HTTP 默认端口号为 80,但是你也可以改为 8080 或者其他端口。
HTTP 三点注意事项:
HTTP 是无连接: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。
HTTP 是媒体独立的:这意味着,只要客户端和服务器知道如何处理的数据内容,任何类型的数据都可以通过HTTP发送,客户端以及服务器指定使用适合的 MIME-type 内容类型。
HTTP 是无状态: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。
以下图表展示了 HTTP 协议通信流程:
HTTPS 作用
HTTPS 的主要作用是在不安全的网络上创建一个安全信道,并可在使用适当的加密包和服务器证书可被验证且可被信任时,对窃听和中间人攻击提供合理的防护。
HTTPS 的信任基于预先安装在操作系统中的证书颁发机构(CA)。
因此,与一个网站之间的 HTTPS 连线仅在这些情况下可被信任:
浏览器正确地实现了 HTTPS 且操作系统中安装了正确且受信任的证书颁发机构;
证书颁发机构仅信任合法的网站;
被访问的网站提供了一个有效的证书,也就是说它是一个由操作系统信任的证书颁发机构签发的(大部分浏览器会对无效的证书发出警告);
该证书正确地验证了被访问的网站(例如,访问 https://www.runoob.com 时收到了签发给 www.runoob.com 而不是其它域名的证书);
此协议的加密层(SSL/TLS)能够有效地提供认证和高强度的加密。
Google Chrome、Internet Explorer 和 Firefox 等浏览器在网站含有由加密和未加密内容组成的混合内容时,会发出警
HTTP 与 HTTPS 区别
虽然 HTTP 和 HTTPS 在名称上非常相似,但它们在安全性上有本质的区别:HTTPS通过使用SSL/TLS协议,为数据传输提供了加密和完整性校验,从而保护了用户的隐私和数据安全。随着网络安全意识的提高,越来越多的网站开始使用HTTPS来保护用户数据。
同时,主流的浏览器和搜索引擎也在鼓励网站使用 HTTPS。
因此,对于涉及敏感信息传输的网站,建议使用 HTTPS 来提高安全性。
主要区别如下:
加密:
HTTP:数据传输过程中不加密,容易被截获和篡改。
HTTPS:使用SSL/TLS协议对传输的数据进行加密,保护数据传输过程中的安全性。
端口:
HTTP:默认使用端口80。
HTTPS:默认使用端口443。
安全性:
HTTP:不提供数据加密,安全性较低。
HTTPS:提供数据加密和完整性校验,安全性较高。
证书:
HTTP:不需要证书。
HTTPS:需要SSL证书来启用加密,并验证服务器的身份。
性能:
HTTP:由于不加密数据,性能略高于HTTPS。
HTTPS:由于需要进行加密和解密,可能会有一定的性能开销。
搜索引擎优化(SEO):
HTTP:搜索引擎可能会对没有使用HTTPS的网站进行降权。
HTTPS:搜索引擎倾向于优先索引和展示使用HTTPS的网站。
浏览器显示:
HTTP:在大多数现代浏览器中,HTTP网站通常显示为"不安全"。
HTTPS:浏览器会显示一个锁形图标,表示网站是安全的。
成本:
HTTP:通常免费。
HTTPS:需要购买SSL证书,可能会有一定的成本。
应用场景:
HTTP:适用于不需要传输敏感信息的网站,如新闻网站、博客等。
HTTPS:适用于需要传输敏感信息的网站,如网上银行、在线购物、电子邮件等。
HTTP 请求方法
HTTP 请求方法定义了客户端和服务器之间的通信方式。
根据 HTTP 标准,HTTP 请求可以使用多种请求方法。
以下是常见的 HTTP 请求方法列表:
各个版本定义的请求方法
HTTP/1.0
HTTP/1.0 定义了以下三种请求方法:
GET - 请求指定的资源。
POST - 提交数据以处理请求。
HEAD - 请求资源的响应头信息。
HTTP/1.1
HTTP/1.1 引入了更多的方法:
GET - 请求指定的资源。
POST - 提交数据以处理请求。
HEAD - 请求资源的响应头信息。
PUT - 上传文件或者更新资源。
DELETE - 删除指定的资源。
OPTIONS - 请求获取服务器支持的请求方法。
TRACE - 回显服务器收到的请求,主要用于诊断。
CONNECT - 建立一个隧道用于代理服务器的通信,通常用于 HTTPS。
HTTP/2
HTTP/2 基本上沿用了 HTTP/1.1 的方法,但对协议进行了优化,提高了传输效率和速度。HTTP/2 也引入了新的特性,如多路复用、头部压缩和服务器推送等。
HTTP/3
HTTP/3 基于 QUIC 协议实现,继续使用 HTTP/2 的方法。HTTP/3 主要改进了传输层,使用 UDP 代替 TCP 以提高传输速度和可靠性。
HTTP 响应头信息
HTTP 响应头信息是服务器在响应客户端的HTTP请求时发送的一系列头字段,它们提供了关于响应的附加信息和服务器的指令。
以下是一些常见的 HTTP 响应头信息:
这些响应头信息在实际的 HTTP 响应中可能会有所不同,具体值取决于服务器的配置和处理逻辑。