HTTP

状态码

1xx 类状态码属于提示信息，是协议处理中的一种中间状态，实际用到的比较少。

2xx 类状态码表示服务器成功处理了客户端的请求，也是我们最愿意看到的状态。

「200 OK」是最常见的成功状态码，表示一切正常。如果是非 HEAD 请求，服务器返回的响应头都会有 body 数据。

「204 No Content」也是常见的成功状态码，与 200 OK 基本相同，但响应头没有 body 数据。

「206 Partial Content」是应用于 HTTP 分块下载或断电续传，表示响应返回的 body 数据并不是资源的全部，而是其中的一部分，也是服务器处理成功的状态。

3xx 类状态码表示客户端请求的资源发送了变动，需要客户端用新的 URL 重新发送请求获取资源，也就是重定向。

「301 Moved Permanently」表示永久重定向，说明请求的资源已经不存在了，需改用新的 URL 再次访问。

「302 Moved Temporarily」表示临时重定向，说明请求的资源还在，但暂时需要用另一个 URL 来访问。

301 和 302 都会在响应头里使用字段 Location，指明后续要跳转的 URL，浏览器会自动重定向新的 URL。

「304 Not Modified」不具有跳转的含义，表示资源未修改，重定向已存在的缓冲文件，也称缓存重定向，用于缓存控制。

4xx 类状态码表示客户端发送的报文有误，服务器无法处理，也就是错误码的含义。

「400 Bad Request」表示客户端请求的报文有错误，但只是个笼统的错误。

「403 Forbidden」表示服务器禁止访问资源，并不是客户端的请求出错。

「404 Not Found」表示请求的资源在服务器上不存在或未找到，所以无法提供给客户端。

5xx 类状态码表示客户端请求报文正确，但是服务器处理时内部发生了错误，属于服务器端的错误码。

「500 Internal Server Error」与 400 类型，是个笼统通用的错误码，服务器发生了什么错误，我们并不知道。

「501 Not Implemented」表示客户端请求的功能还不支持，类似“即将开业，敬请期待”的意思。

「502 Bad Gateway」通常是服务器作为网关或代理时返回的错误码，表示服务器自身工作正常，访问后端服务器发生了错误。

「503 Service Unavailable」表示服务器当前很忙，暂时无法响应服务器，类似“网络服务正忙，请稍后重试”的意思。

字段

  1. Host : 客户端发送请求时，用来指定服务器的域名。
  2. Content-Length : 服务器在返回数据时，会有 Content-Length 字段，表明本次回应的数据长度。
  3. Connection ：最常用于客户端要求服务器使用 TCP 持久连接，以便其他请求复用。
  4. Content-Type ：用于服务器回应时，告诉客户端，本次数据是什么格式。
  5. Last-Modified：资源的最后修改日期时间
  6. Accept：可处理的媒体类型
  7. User-Agent：HTTP 客户端程序的信息

HTTP 1.1 缺点

无状态 ： cookie

明文传输

HTTPS

  1. 混合加密：防止窃听
    • 在通信建立前采用非对称加密的方式交换「会话秘钥」，后续就不再使用非对称加密。
    • 在通信过程中全部使用对称加密的「会话秘钥」的方式加密明文数据。
  2. 摘要算法：防止篡改
    • 摘要算法用来实现完整性，能够为数据生成独一无二的「指纹」，用于校验数据的完整性，解决了篡改的风险
  3. 数字证书：防止伪装
    • 通过第三方机构

证书签发流程

  1. 生成密钥对，将私钥自己保存，公钥和网站域名等信息提交给CA
  2. CA把证书签发机构、证书有效期、网站的公钥、网站域名等信息以明文形式写入到一个文本文件
  3. CA选择一个指纹算法(一般为hash算法)计算文本文件的内容得到指纹，用CA的私钥对指纹和指纹算法进行加密得到数字签名，签名算法包含在证书的明文部分
  4. CA把明文证书、指纹、指纹算法、数字签名等信息打包在一起得到证书下发给服务器

加密通信流程

  1. 客户端发起 HTTPS 请求
  2. 服务端返回证书
  3. 客户端验证证书：根据签名算法对数字签名解密得到证书指纹和指纹算法，对比
  4. 客户端使用伪随机数生成器生成对称密钥，然后用证书的公钥加密这个对称密钥
  5. 服务端使用自己的私钥解密，得到对称密钥
  6. 开始通信

公钥不需安全性，对称密钥都是临时生成且随机的。

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HTTP 1.0

  • 使用 TCP 长连接的方式改善了 HTTP/1.0 短连接造成的性能开销。
  • 支持 管道（pipeline）网络传输，只要第一个请求发出去了，不必等其回来，就可以发第二个请求出去，可以减少整体的响应时间。

HTTP 2.0

二进制分帧层

HTTP 1.x在应用层以纯文本的形式进行通信，而HTTP 2.0将所有的传输信息分割为更小的消息和帧，并对它们采用二进制格式编码。所有同主机的通信能够在一个TCP连接上完成。

通信单位

  • 帧

    HTTP 2.0通信的最小单位，包括帧首部、流标识符、优先值和帧净荷等。

    • DATA：用于传输HTTP消息体；
    • HEADERS：用于传输首部字段；
    • SETTINGS：用于约定客户端和服务端的配置数据。比如设置初识的双向流量控制窗口大小；
    • WINDOW_UPDATE：用于调整个别流或个别连接的流量

  • 消息

    消息是指逻辑上的HTTP消息（请求 / 响应）。一系列数据帧组成了一个完整的消息

  • 流

    流是连接中的一个虚拟信道，可以承载双向消息传输。每个流有唯一整数标识符。为了防止两端流ID冲突，客户端发起的流具有奇数ID，服务器端发起的流具有偶数ID。 所有HTTP 2. 0 通信都在一个TCP连接上完成， 这个连接可以承载任意数量的双向数据流Stream。 相应地， 每个数据流以 消息的形式发送， 而消息由一 或多个帧组成， 这些帧可以乱序发送， 然后根据每个帧首部的流标识符重新组装。

多路复用

基于二进制分帧层，HTTP 2.0可以在共享TCP连接的基础上，同时发送请求和响应。HTTP消息被分解为独立的帧，而不破坏消息本身的语义，交错发送出去，最后在另一端根据流ID和首部将它们重新组合起来。

HTTP 2.0建立一条TCP连接后，并行传输着3个数据流，客户端向服务端乱序发送stream1~3的一系列的DATA帧，与此同时，服务端已经在返回stream 1的DATA帧

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头部压缩 ： HTTP/2 会压缩头（Header）如果你同时发出多个请求，他们的头是一样的或是相似的，那么，协议会帮你消除重复的分。

HTTP 3.0

HTTP 3.0 是基于 UDP 协议的 QUIC 协议。 一次TCP连接中，如果出现了丢包的情况，整个 TCP 都要开始等待重传，也就导致了后面的所有数据都被阻塞了。

0-RTT

通过使用类似 TCP 快速打开的技术，缓存当前会话的上下文，在下次恢复会话的时候，只需要将之前的缓存传递给服务端验证通过就可以进行传输了。0RTT 建连可以说是 QUIC 相比 HTTP2 最大的性能优势。

多路复用

QUIC 原生就实现多路复用，同一条 QUIC 连接上可以创建多个 stream，来发送多个 HTTP 请求，一个连接上的多个 stream 之间没有依赖，丢包后不影响其他传输。

头部加密

向前纠错

每个数据包除了它本身的内容之外，还包括了部分其他数据包的数据，因此少量的丢包可以通过其他包的冗余数据直接组装而无需重传。