Web 和 HTTP #

Web的应用层协议是HTTP，超文本传输协议，通过交换HTTP报文的方式进行会话。

HTTP使用TCP作为它支撑的运输协议，HTTP客户首先发起一个与服务器的 TCP连接。一旦连接建立，该浏览器和服务器进程就可以通过套接字接口访问 TCP。

分层体系结构最大的优点，即 HTTP 协议 不用担心数据丢失， 也不关注 TCP 从网络的数据丢失和乱序故障中恢复的细节 。

HTTP是无状态协议，Web使用的也是客户-服务器的应用程序体系结构，Web 服务器总是打开的，具有一个固定的 IP 地址， 且它服务于可能来自数以百万计的不同浏览器的请求 。

非持续连接和持续连接 #

• 非持续连接（HTTP 1.0）

每个 TCP 连接在服务器发送一个对象后关闭，即该连接并不为其他的对象而待续下来 。 值得注意的是每个 TCP 连接只传输一个请求报文和一个响应报文。

事实上，用户能够配置现代浏览器来控制连接的并行度 。在默认方式下，大部分浏览器打开 5 -10 个并行的 TCP 连接，而每条连接处理一个请求响应事务 。

在这个过程中，TCP连接三次握手，前两个部分会消耗一个RTT时间，第三次握手时携带请求的HTTP报文，以及服务器返回响应报文并携带HTML文件，占用一个RTT。粗略地讲，总的响应时间就是两个 RTT 加上服务器传输 HTML 文件的时间 。

缺点：

1. Web服务器负担重，每个请求都要建立和维护一个全新的连接，客户和服务器都要分配TCP缓存和保持TCP变量。
2. 经受两倍RTT时延。

• 持续连接

在采用 HTTP 1. 1 持续连接的清况下，服务器在发送响应后保持该 TCP 连接打开 。 在相同的客户与服务器之间，后续的请求和响应报文能够通过相同的连接进行传送 。对对象的这些请求可以一个接一个地发出，而不必等待对未决请求(流水线)的回答 。

HTTP/2[ RFC 7540 ]是在 HTTP 1. 1 基础上构建 的，它允许在相同连接中多个请求和回答交错，并增加了在该连接中优化 HTTP 报文请求 和回答的机制 。

HTTP报文格式 #

• 请求报文
  • 请求行：请求方法，URL、HTTP版本
  • 首部行
    • Host：对象所在的主机
    • Connection：close（表示不使用持续连接），keep-alive（持续连接）
    • User-agent：指明用户代理，浏览器类型
    • Accept-language：文件的语言版本
  • 实体体
• 响应报文
  • 状态行：HTTP版本、状态码、短语
  • 首部行
    • Content-Length：内容长度
    • Last-Modified：内容最后修改时间
    • Content-Type：实体体中对象的类型
  • 实体体

cookie #

HTTP是无状态的，使用cookie来跟踪用户的状态。

cookie技术有4个组件:

1. 在HTTP响应报文中的一个cookie首部行
2. 在 HTTP请求报文中的一个 cookie首部行
3. 在用户端系统中保留有一个 cookie 文件，并由用户的浏览器进行管理
4. 位于 Web 站点的一个后端数据库。

过程 #

1. 当请求报文到达服务器时，产生一个唯一识别码，并以此作为索引在它的后端数据库中产生一个表项。
2. 接下来服务器用一个包含 Set-cookie首部的HTTP响应报文对浏览器进行响应，其中Set-cookie: 首部含有该识别码（例如是Set-cookie: 1678）
3. 当浏览器收到了该 HTTP 响应报文时，它会看到该 Set-cookie: 首部。 该浏览器在它管理的特定 cookie文件中添加一行，该行包含服务器的主机名和在 Set-cookie: 首部中的识别码。
4. 每请求一个该站点下的Web页面时， 其浏览器就会查询该 cookie 文件并抽取对这个网站的识别码，并放到 HTTP 请求报文中包括识别码的 cookie 首部。

在这种方式下，服务器可以跟用户站点的活动。它确切地知道用户 1678 按照什么顺序、在什么时间、 访问了哪些页面！

因此，cookie 可以用于标识一个用户。

Web缓存（CDN技术） #

Web 缓存器 (Web cache) 也叫代理 服务器 (proxy server) , 它是能够代表初 始 Web 服务器来满足 HTTP 请求的网络实体。

Web 缓存器有自己的磁盘存储空间，并在存储空间中保存最近请求过的对象的副本。

过程 #

1. 浏览器先创建一个到Web缓存器的TCP连接，并发送一个HTTP请求。
2. Web 缓存器进行检查，看看本地是否存储了该对象副本 。 如果有， Web 缓存器就向客户浏览器用 HTTP 响应报文返回该对象 。
3. 如果 Web 缓存器中没有该对象，它就打开一个与该对象的初始服务器的TCP连接。 Web缓存器则在这个缓存器到服务器的TCP连接上发送一个对该对象的 HTTP 请求 。 在收到该请求后，初始服务器向该 Web 缓存器发送具有该 对象的 HTTP 响应 。
4. 当 Web缓存器接收到该对象时，它在本地存储空间存储一份副本，并向客户的浏览 器用 HTTP 响应报文发送该副本（通过现有的客户浏览器和 Web 缓存器之间的 TCP 连接）。

Web 缓存器既是服务器又是客户。当它接收浏览器的请求并发回响应时，它是一个服务器 。当它向初始服务器发出请求并接收响应时，它是一个客户 。

好处 #

• Web 缓存器可以大大减少对客户请求的响应时间
• Web 缓存器能够大大减少接入链路到因特网的通信量，从而降低对带宽的要求，降低了成本。

CDN #

通过使用内容分发网络 (Content Distribution Network, CDN) , Web 缓存器正在因特网中发挥着越来越重要的作用。CDN 公司在因特网上安装了许多地理上分散的缓存器，因而使大量流量实现了本地化。