1.TCP/IP协议族
- 把互联网相关联的协议集合起来总称TCP/IP。
- HTTP基于TCP/IP协议族，HTTP属于它内部的一个子集。
- TCP/IP分层管理
TCP/IP按层次分为：应用层，传输层，网络层和链路层。
- 应用层：决定了向用户提供应用服务时通信的活动。
FTP（文件传输协议），DNS（域名系统），HTTP（超文本传输协议） - 传输层：提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。
TCP（传输控制协议），UDP（用户数据报协议） - 网络层（网络互联层）：用来处理网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小单位。该层规定了通过怎样的路径到达对方计算机，并把数据包传送给对方。
- 链路层（网络接口层）：用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、NIC（网卡）以及光纤等物理可见部分。
- TCP/IP通信传输流
发送端在层与层之间传输数据时，每经过一层必定会被打上一个该层所属的首部信息。反之，接收端在层与层传输数据时，每经过一层时会把对应的首部消去。
这种把数据信息包装起来的做法称为封装。如下图所示。
- 与HTTP关系密切的协议：IP、TCP和DNS
- IP协议的作用是将数据包传输给对方，两个重要条件：IP地址和MAC地址。IP地址指明了节点被分配到到地址，MAC地址是指网卡所属固定地址。在网络上，通常要经过多台计算机和网络设备中转才能连接到对方，可以利用中转设备的MAC地址搜索下一个中转目标。
- TCP协议提供可靠的字节流服务，TCP协议为了更容易传送大数据而把数据分隔，而且TCP协议能够确认数据是否送达对方。
为了准确无误地将数据送达目的，TCP协议采用了三次握手策略。握手过程中使用了TCP的标志–SYN和ACK。发送端首先发送一个带有SYN标志的数据包给对方。接收端收到后，回传一个带有SYN/ACK标志的数据包以示传达确认信息。最后，发送方再回传一个带ACK标志的数据包，代表“握手”结束。 - DNS服务和HTTP协议一样位于应用层的协议，提供域名到IP地址之间的解析服务。
- URI
URI就是由某个协议方案表示的资源的定位标识符。采用HTTP协议时，协议方案就是http。
URI的格式如下图所示：
2.简单的HTTP协议（1.1）
请求访问文本等资源的一端称为客户端，而提供资源的一端称为服务端。肯定从客户端开始建立通信，服务端在没有接收到请求之前不会发出响应。
- 请求报文是由请求方法，请求URI，协议版本，可选的请求首部字段和内容实体构成。
- 响应报文基本上由协议版本，状态码，解释状态码的原因短语，可选的响应首部字段以及实体主体构成。
- HTTP是不保存状态的协议
协议本身不保留之前一切的请求和响应报文的信息，这是为了更快地处理大量食物，确保协议的可伸缩性，而特意把HTTP协议设计成如此简单。但是假如用户登陆了某界面，需要保存用户登陆过这个事实该怎么办？于是引入了Cookie技术。于是乎就可以管理状态了。 - 告知服务器意图的HTTP方法
- GET：获取资源，如果为资源则保持原样返回，如果为程序则返回程序执行后的结果。
- POST：传输实体主体
- PUT：用来传输文件，要求在请求报文的主体中包含文件内容，然后保存到请求URI指定的位置。（自身不带验证机制，存在安全问题，一般不使用该方法）
- HEAD：与GET方法类似，只是不返回报文主体部分。用于确认URI的有效性及资源更新的日期时间等。
- DELETE：与put相反，表示删除某资源，一般不适用。
- OPTIONS：询问支持的方法。
- TRACE：追踪路径，将web服务器之前等请求通信环给客户端的方法。（不常用）
- CONNECT：要求用隧道协议连接代理，实现用隧道协议进行TCP通信。（使用SSL和TLS）
- 持续连接节省通信量
传统每请求一次就要三次握手连接tcp四次握手断开，但是原来传输量特别小，所以影响不大，但是当下一个html可能包含n多图片，会造成过多无谓大通信量。
- 持久连接：只要任意一段没有明确提出断开连接，则保持TCP连接。HTTP1.1默认所有连接都是持久连接。
- 管线化：曾经是发送请求后需要等待并收到响应，才会发送下一个请求。管线化技术不用等待响应亦可直接发送下一个请求。可以让更多请求更快结束。（速度快很多）
- 使用Cookie的状态管理
如果让服务器管理全部客户端状态会成为负担。故引入Cookie技术解决该矛盾：Cookie会根据从服务端发送的响应报文中一个叫做set-Cookie的首部字段信息，通知客户端保存Cookie。当下次客户端再往该服务器发送请求时，客户端会自动在请求报文中加入Cookie的值发送出去。
服务器发现客户端发送过来的Cookie后，会去检查究竟是从哪一个客户端发来的连接请求，然后对比服务器上的纪录，得到最终状态信息。
3.返回结果的HTTP状态码
状态码的类别：
4.与HTTP协作的Web服务器
- 用单台虚拟主机实现多个域名
HTTP/1.1允许一台HTTP服务器搭建多个Web站点，即物理层面只有一台服务器，但只要使用虚拟主机的功能，则可以假想已具有多台服务器。
相同IP下，由于虚拟主机可以寄存多个不同主机名或域名的Web网站，因此在发送HTTP请求时，必须在Host首部内完整指定主机名或者域名的URI。 - 通信数据转发程序：代理、网关、隧道
- 代理：接收客户端请求并转发给服务器，同时也接收服务器返回的响应再转发给客户端。
- 网关：网关是转发其他服务器通信数据的服务器，接收从客户端发送来的请求时，它就像自己拥有资源的服务器一样对请求进行处理，客户端自身可能察觉不到。
- 隧道：隧道是在相隔甚远的客户端和服务器两者之间进行中转，保持双方通信连接的应用程序。
- 保存资源的缓存
缓存指代理服务器或客户端本地磁盘内保存的资源副本。利用缓存可减少对源服务器的访问。
5.确保Web安全的HTTPS
- HTTP缺点
- 通信使用明文，内容可能被窃听
- 不验证通信方身份，因此可能遭遇伪装（不能验证真正的拥有资源方和真正的提出请求方）
- 无法证明报文的完整性，所以有可能已遭篡改
- HTTP+加密+认证+完整性保护 = HTTPS
HTTPS是身披SSL外壳的HTTP。
SSL采用一种叫做公开密钥加密的加密处理方式。
- 共享密钥加密的困境：加密解密用同一个密钥的方式称为共享密钥加密。
- 使用两把密钥的公开密钥加密，使用一对非对称的密钥。一把叫做私有密钥，一把叫做公有密钥。发送密文的一方使用对方的公钥进行加密，接收方使用自己的私钥进行解密，利用这种方式，不需要发送用来解密的私有密钥。
- HTTPS采用混合加密机制：若密钥能够实现安全交换，那么有可能会考虑仅使用公开密钥加密来，但是公开密钥加密处理速度比共享密钥要慢。故：交换密钥环节使用公开密钥加密方式，之后建立通信交换报文阶段采用共享密钥加密。
- 证明公开密钥正确性的证书
- https的安全通信机制
参考书籍：《图解HTTP》