Краткое описание протокола HTTP. Протокол HTTP

Привет, читатель блога сайт! Продолжим знакомиться с протоколом HTTP в рубрике Cерверы и протоколы и ее разделе HTTP протокол. Данная запись является завершающей в цикле заметок по протоколу HTTP, после нее я подготовлю навигацию и, возможно, будут некоторые записи, связанные с протоколом HTTP, но не имеющие непосредственного к нему отношения. В принципе, эта запись поможет тебе понять, как работает HTTP протокол , а если нужны будут подробности — переходи по ссылкам, которые я для тебя расставил по всей статье.

Что такое HTTP протокол?

Давайте дадим определение тому, что такое HTTP протокол , но, прежде чем дать определение термину HTTP протокол, давайте разберемся со словом протокол. Слово протокол переводится с греческого дословно, как первый и клей. В древности это был листок, который клеился к свитку и на нем автор писал свое имя, дату написания и прочую никому ненужную информацию, вернее, служебную. Почему я говорю ненужную? Да потому, что рядовому обывателю интереснее само содержание свитка, а не то, кто его написал. Так и в HTTP протоколе : среднестатистическому пользователю вообще неинтересно как он получает страницы сайта, он просто открывает свой браузер. Еще одно определение слова протокол – это алгоритм, либо последовательность действий. Протокол – это свод правил и предписаний, которые регламентируют то или иное мероприятие. Протокол передачи данных – это стандарт, описывающий правила взаимодействия функциональных блоков при передаче данных.

Итак, мы определились, что HTTP – это протокол передачи данных, но что означает аббревиатура HTTP? HTTP или HyperText Transfer Protocol – это протокол передачи гипертекста. А теперь я приведу наиболее интересные определение HTTP протокола, которые когда-либо встречал.

HTTP протокол – это правила дорожного движения в интернете, только если в жизни люди могут не соблюдать правила дорожного движения и им за это ничего не будет, то несоблюдение правил HTTP протокола ведет к тому, что пользователь не сможет работать в интернете.

HTTP протокол – это протокол передачи данных седьмого уровня модели OSI, работающий на основе технологии клиент-сервер.

HTTP протокол – это абстракция над третьи и четвертым уровнем эталонной модели, расширяющая возможности коммуникаций между людьми.

HTTP протокол – изначально простой протокол передачи гипертекста, по которому сейчас можно передавать все, что угодно.

HTTP протокол – это транспорт для других протоколов, например, так как JSON.

HTTP протокол – это технология, которую должен понимать любой веб-разработчик.

Что же, я думаю, мы разобрались с тем, что такое HTTP протокол и можем теперь посмотреть, где он используется.

Для чего используется HTTP протокол

Скажу прямо HTTP протокол – это основа интернета, точнее не так, это та основа, которую видит конечный потребитель: посетители сайтов. Поэтому HTTP протокол в интернете везде. Фраза странно звучит, но другой я придумать не смог. Читая новости на сайте, вы используете HTTP протокол. Слушая музыку Вконтакте, вы используете HTTP протокол. Когда вы смотрите видео на YouTube – вы используете HTTP протокол. Когда вы играете в браузерную игру, вы тоже используете HTTP протокол. Поэтому я и пишу, что HTTP протокол используется везде в интернете. Без него вы бы не смогли и этот текст прочитать. Подведем итог: HTTP протокол используется для передачи данных в интернете, изначально он использовался для передачи HTML документов, но сейчас он позволяет передавать различный контент и различные .

Характеристики HTTP протокола

Давайте перечислим технические характеристики HTTP протокола :

  1. HTTP протокол работает по технологии .
  2. HTTP протокол относится к седьмому уровню .
  3. HTTP протокол относится к семейству протоколов TCP/IP.
  4. Для передачи данных по протоколу HTTP используется порт 80 TCP или 8080.
  5. Спецификация протокола RFC 2616.
  6. Для идентификации ресурса HTTP протокол использует URI (читай про ).
  7. HTTP протокол не имеет промежуточных состояний между запросом и ответом, конечно, клиент может получить ответ с кодом 100, но это ведь уже ответ, а не промежуточное состояние.
  8. HTTP протокол синхронный, но позволяет клиенту отправлять несколько запросов подряд, не дожидаясь ответа сервера, при условии, что сервер даст ответы на запросы в том порядке, как они приходили.

Это лишь часть технических характеристик протокола, но на мой взгляд, самых важных характеристик для понимания его сути.

HTTP протокол работает по принципу клиент-сервер

Да, HTTP протокол работает по принципу клиент-сервер. Самый простой пример, что приходит мне сейчас в голову, дабы объяснить суть взаимодействия клиент-сервер, это пример покупателя и продавца в магазине. Покупатель приходит в магазин и говорит продавцу: Здрасти!. Если продавец грубый, он отвечает: забор покрасти!. Дальше покупатель улыбается, стоит, смотрит на витрину и выбирает: чего бы ему купить. А в это время продавец стоит и молчаливо ждет, пока клиент выберет. Клиент сделал выбор и говорит продавцу: а дайте мне вон ту коричневую хрень, что стоит на верхней полке в дальнем углу. Продавец говорит: щас. После чего берет табурет ставит его в дальний угол, снимает с полки коричневую хрень и несет покупателю. Покупатель берет коричневую хрень, отдает деньги и уходит. А продавец, получив деньги, кладет их в кассу.

Суть этой истории в том, чтобы показать взаимодействие клиент-сервер. (в данном случае покупатель) полностью управляет развитием событий, то есть (в нашем примере продавец) ни в коем случае сам не устанавливает контакт, он терпеливо ждет действий клиента и каким-то образом на них реагирует. Я привел самый простой пример. Но его можно и усложнить, например, покупатель дает сто рублей, а коричневая хрень стоит 90, в этом случае продавец даст клиенту сдачу. Продавец мог отреагировать на слова клиента: Здрасти!, как-нибудь по-другому. Или коричневая хрень могла быть не для продажи или для продажи, но только для особых клиентов. Я это веду к тому, что HTTP протокол – это протокол передачи данных основанный на взаимодействие клиент-сервер и он, в принципе, довольно полно описывает алгоритмы действия как для клиента, так и для сервера в различных ситуациях.

История HTTP: стандарты HTTP протокола

Давайте теперь рассмотрим историю HTTP протокола на его стандартах.

  1. – версия протокола HTTP9 была разработана в 1991 году в ЦЕРН Тимом Бернерсом-Ли. Тим разработал HTTP протокол для облегчения доступа и создания навигации при помощи гипертекста. Стандарт HTTP/0.9 содержит в себе основы синтаксиса и семантики протокола HTTP.
  2. В 1996 году был выпущен информационный документ RFC 1945 (стандарт HTTP/1.0).
  3. В 1997 году была выпущена версия протокола HTTP1: был разработан стандарт HTTP/1.1 и описан он в документе RFC 2068. В 1999 году был доработан стандарт HTTP/1.1 (именно стандарт HTTP/1.1). На данный момент большинство приложений для своей работы используют HTTP протокол версии 1.1. Кстати, посылая информацию о себе в заголовке.
  4. 2015 году была опубликована финальная версия черновика протокола HTTP 2, это еще не стандарт, но черновик нам «показывает» куда будет двигаться развитие интернета.

Клиенты HTTP протокола

Самым распространенным примером клиента HTTP протокола является браузер, вот самые популярные клиенты HTTP протокола:

  • Google Chrome;
  • Mozilla FireFox;
  • Opera;
  • Internet Explorer;
  • Яндекс Браузер;
  • Safari.

Часто вместо термина клиент вы можете услышать агент пользователя, знайте, что HTTP протокол не делает никаких различий между терминами клиент и агент пользователя.

Серверы HTTP протокола

Статусная строка отделяется от заголовка символом CRLF в конце этой самой строки от HTTP заголовка (этот символ в Windows вы можете получить, нажав клавишу Enter – перенос строки), а HTTP заголовок отделяется от тела сообщения строкой, в которой только один символ – CRLF.

У запросов и ответов есть общие служебные заголовки, которые могут быть использованы, как при запросе, так и при ответе HTTP сервера. Так же хочу заметить, что есть группа заголовков относящихся к объектам (телу сообщения), они все могут быть использованы, как в запросах, так и в ответах, за исключением поля заголовка Allow, которое используется только в ответах сервера при взаимодействие по протоколу HTTP. У HTTP сообщения есть длина, которая измеряется в байтах, если у вашего HTTP сообщения есть тело, то для определения длины сообщения действуют следующие правила по порядку:

  1. Любое HTTP сообщение ответа сервера, которое не должно включать тело сообщения, всегда должно быть завершено пустой строкой после заголовков.
  2. Если в заголовках HTTP сообщений присутствует поле Transfer-Encoding (кодирование HTTP) при это у этого поля значение chunked, то длину HTTP сообщения следует определять методом кодирования по кускам (chunked encoding).
  3. Если у заголовка HTTP сообщения есть поле Content-Length, то значение, которое записано в Content-Length является длиной HTTP сообщения, измеряется в байтах.
  4. Если HTTP сообщение использует медиа типы «multipart/byteranges», который само разграничен, то он и определяет длину.
  5. Длина HTTP сообщения определяется закрытием соединения со стороны сервера.

Для ясности давайте рассмотрим примеры сообщений в HTTP протоколе и первое, что мы рассмотрим – пример запроса в HTTP протоколе:

POST /cgi-bin/process.cgi HTTP/1.1 User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE5.01; Windows NT) Host: www.example.com Content-Type: application/x-www-form-urlencoded Content-Length: length Accept-Language: ru-ru Accept-Encoding: gzip, deflate Connection: Keep-Alive licenseID=string&content=string&/paramsXML=string

POST / cgi - bin / process . cgi HTTP / 1.1

User - Agent : Mozilla / 4.0 (compatible ; MSIE5 . 01 ; Windows NT )

Host : www . example . com

Content - Type : application / x - www - form - urlencoded

Content - Length : length

Accept - Language : ru - ru

Accept - Encoding : gzip , deflate

Connection : Keep - Alive

licenseID = string & content = string & / paramsXML = string

Номер Класс кода состояния в HTTP протоколе и его описание
1 HTTP коды состояний 1xx: информационные Такой код состояния сервер высылает в том случае, когда запрос получен, но еще не обработан.
2 HTTP коды состояний 2 xx : успешные Сервер отправит вам такой код в том случае, когда он успешно принял и обработал HTTP сообщение клиента.
3 HTTP коды состояний 3 xx : перенаправление Если вы получили от сервера код состояния, начинающийся на тройку, то это означает, что нужны дополнительные действия, чтобы завершить процесс обработки HTTP запроса.
4 HTTP коды состояний 4 xx : ошибка клиента Если вы увидели код состояния, который начинается с четверки, то это означает, что произошла ошибка по вине клиента.
5 HTTP коды состояний 5 xx : серверная ошибка Код состояния, начинающийся с пятерки, говорит о том, что произошла ошибка на стороне сервера.

Поля заголовка HTTP сообщения

В протоколе HTTP есть поля заголовка, которые позволяют настроить взаимодействие между клиентом и сервером, а так же то, как и в каком виде полезную информацию будет получать конечный пользователь. Общий синтаксис полей заголовка довольно прост: имяполя: значение1 , значение2

Поля заголовка разделяются между собой символом CRLF. HTTP протокол делит поля заголовка на четыре группы:

  1. Общие поля заголовка. Такие заголовки могут быть использованы в любых сообщениях, передаваемых по HTTP протоколу.
  2. Поля заголовка запросов. Эти сообщения могут быть переданы только в запросах HTTP протокола.
  3. Поля заголовка ответов. Как понятно из названия, эти поля используются только при HTTP ответах.
  4. Поля заголовка тело сообщения. А эти поля используются тогда, когда необходимо определить, как и в каком виде будет представлена информация конечному пользователю, которая передается по HTTP.

Кэширование HTTP протокола

С целью уменьшения нагрузки на сеть и повышения эффективности HTTP протокола был реализован механизм кэширования. Зачастую бывает так, что пользователь даже не догадывается о том, что страница, открытая в его браузере, подгрузилась не с сайта, к которому он обращался, а из кэша. Мы не будем вдаваться во внутренние механизмы кэширования того или иного сервера/клиента, а лишь посмотрим, что есть непосредственно у протокола HTTP для управления кэшированием. И, как вы наверное уже догадались, в HTTP протоколе кэшированием управляют поля заголовка и директивы, то есть значения этих самых полей.

Отмечу, что HTTP протокол реализован так, что этим директивам должны следовать все участники цепочки между клиентом и конечным сервером. Директивы условном можно поделить на клиентские и серверные. Давайте посмотрим на директивы HTTP протокола, предназначенные для управления кэшированием со стороны клиента.

Номер Директивы поля заголовка Cache — Control для клиента и их описание
1 no — cache Директива HTTP протокола no-cache говорит серверу о том, что для последующего запроса ответ не должен отправляться из кэша без проверки с содержимым исходного сервера.
2 no — store Директива HTTP протокола no-store говорит серверу о том, что ни запрос клиента, ни ответ сервера не должны кэшироваться. Это сделано для безопасности.
3 max — age = seconds Директива HTTP протокола max-age говорит серверу о том, что кэш должен быть не старше времени, которое указано в секундах.
4 max — stale [ = seconds ] Директива HTTP протокола max-stale говорит серверу о том, что клиент примет кэшированный HTTP ответ в том случае, если его возраст не превышает времени, указанного в секундах.
5 min — fresh = seconds Директива HTTP протокола min-fresh говорит серверу о том, что клиент примет кэшированный HTTP ответ в том случае, если время жизни кэша не больше указанных секунд.
6 Директива HTTP протокола min-fresh говорит серверу о том, что к запрашиваемому ресурсу не должно применяться никаких преобразований.
7 only — if — cached
Директива HTTP протокола min-fresh говорит серверу о том, что клиент примет только кэшированный HTTP ответ, если подходящего ответа нет в кэше сервера, то делать ничего не надо.

А теперь взглянем на директивы, позволяющие .

Номер Директивы поля заголовка Cache — Control для сервера и их описание
1 public Директива HTTP протокола Public говорит о том, что ответ сервера можно сохранять в любом кэше.
2 private Директива HTTP протокола private говорит о том, что ответ сервера нужно сохранять в закрытом кэше, который предназначен только для этого пользователя.
3 no — cache Директива HTTP протокола no — cache говорит о том, что кэшированный ответ не должен отправляться клиенту без его предварительной проверки.
4 no — store Директива HTTP протокола no — store говорит о том, что ответ сервера нельзя сохранять в кэше.
5 no — transform Директива HTTP протокола no — transform говорит о том, что к ответу сервера не должно применяться никаких преобразований ни одним из узлов цепочки.
6 must — revalidate Директива HTTP протокола must — revalidate говорит о том, что если HTTP сообщение сервера устарело, то к нему должна применяться предварительная проверка.
7 proxy — revalidate Директива HTTP протокола proxy — revalidate говорит о том, что и предыдущая директива, но только для промежуточных серверов.
8 max — age = seconds Директива HTTP протокола max — age говорит о том, сколько живет кэш на сервере.
9 Директива поля заголовка Cache — Control ответа сервера: s — maxage = seconds Директива ответа сервера Public говорит о том, что и директива max-age, но для CDN-серверов

И клиентские, и серверные HTTP приложения должны уметь сравнивать данные из кэша, чтобы не гонять по сети лишний трафик и при этом конечный пользователь на свои запросы получал актуальную информацию. С этой целью в HTTP протокол было введено специальное поле Last-Modified и условные метода запроса с условными полям заголовка. В поле Last-Modified указывается дата и время создания кэшированной версии, значение этого поля может сравнивается со значением даты времени того момента, когда произошло последнее обновление оригинального ресурса и если значения совпадают, то данные клиенту поступают из кэша.

А если клиент делает повторный запрос к одному и тому же ресурсу, то браузер может включить в сообщение клиента условное поле заголовка, сервер, получив такое поле, проанализирует содержимое ресурса, сравнит с тем, что он посылал ранее и если сравнение будет эквивалентным, то браузеру он вернет сообщение с кодом 304 (не модифицировано), после чего браузер выплюнит содержимое страницы из своего кэша для пользователя.

А еще HTTP протокол позволяет присваивать каждому HTTP объекту тэг в поле заголовка ETag, по сути, это хэш сумма самого объекта и для каждого неповторяющегося объекта она уникальная, поэтому механизм кэширования HTTP протокола активно использует данное поле для проверки актуальности данных, которые хранятся в кэше.

Безопасность HTTP протокола

HTTP протокол предназначен для передачи данных и никаких гвоздей. В HTTP протоколе нет механизмов шифрования и механизмов , поскольку всевозможные механизмы кодирования HTTP протокола трудно назвать защитой данных, а передает логин и пароль пользователя в незашифрованном виде.

Но у HTTP протокола есть расширение HTTPS, обратите внимание HTTPS – это не протокол, а расширение HTTP протокола, которое использует TCP порт 433. Это расширение является связкой двух протоколов: HTTP и SSL или HTTP и TLS (TLS и SSL, суть одно и то же).

Не забывайте делиться своим мнением в комментариях и оставлять отзывы, это поможет сделать нашу работу лучше, с уважением !

HTTP (HyperText Transfer Protocol - протокол передачи гипертекста) был разработан как основа World Wide Web.

Работа по протоколу HTTP происходит следующим образом: программа-клиент устанавливает TCP-соединение с сервером (стандартный номер порта-80) и выдает ему HTTP-запрос. Сервер обрабатывает этот запрос и выдает HTTP-ответ клиенту.

Структура HTTP-запроса

HTTP-запрос состоит из заголовка запроса и тела запроса, разделенных пустой строкой. Тело запроса может отсутствовать.

Заголовок запроса состоит из главной (первой) строки запроса и последующих строк, уточняющих запрос в главной строке. Последующие строки также могут отсутствовать.

Запрос в главной строке состоит из трех частей, разделенных пробелами:

Метод (иначе говоря, команда HTTP):

GET - запрос документа. Наиболее часто употребляемый метод; в HTTP/0.9, говорят, он был единственным.

HEAD - запрос заголовка документа. Отличается от GET тем, что выдается только заголовок запроса с информацией о документе. Сам документ не выдается.

POST - этот метод применяется для передачи данных CGI-скриптам. Сами данные следуют в последующих строках запроса в виде параметров.

PUT - разместить документ на сервере. Насколько я знаю, используется редко. Запрос с этим методом имеет тело, в котором передается сам документ.

Ресурс - это путь к определенному файлу на сервере, который клиент хочет получить (или разместить - для метода PUT). Если ресурс - просто какой-либо файл для считывания, сервер должен по этому запросу выдать его в теле ответа. Если же это путь к какому-либо CGI-скрипту, то сервер запускает скрипт и возвращает результат его выполнения. Кстати, благодаря такой унификации ресурсов для клиента практически безразлично, что он представляет собой на сервере.

Версия протокола -версия протокола HTTP, с которой работает клиентская программа.

Таким образом, простейший HTTP-запрос может выглядеть следующим образом:

Здесь запрашивается корневой файл из корневой директории web-сервера.

Строки после главной строки запроса имеют следующий формат:

Параметр: значениe .

Таким образом задаются параметры запроса. Это является необязательным, все строки после главной строки запроса могут отсутствовать; в этом случае сервер принимает их значение по умолчанию или по результатам предыдущего запроса (при работе в режиме Keep-Alive).

Перечислю некоторые наиболее употребительные параметры HTTP-запроса:

Connection (соединение)- может принимать значения Keep-Alive и close. Keep-Alive ("оставить в живых") означает, что после выдачи данного документа соединение с сервером не разрывается, и можно выдавать еще запросы. Большинство браузеров работают именно в режиме Keep-Alive, так как он позволяет за одно соединение с сервером "скачать" html-страницу и рисунки к ней. Будучи однажды установленным, режим Keep-Alive сохраняется до первой ошибки или до явного указания в очередном запросе Connection: close.
close ("закрыть") - соединение закрывается после ответа на данный запрос.

User-Agent - значением является "кодовое обозначение" браузера, например:

Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.0; Windows 95; DigExt)

Accept - список поддерживаемых браузером типов содержимого в порядке их предпочтения данным браузером, например для моего IE5:

Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, application/vnd.ms-excel, application/msword, application/vnd.ms-powerpoint, */*

Это, очевидно, нужно для случая, когда сервер может выдавать один и тот же документ в разных форматах.

Значение этого параметра используется в основном CGI-скриптами для формирования ответа, адаптированного для данного браузера.

Referer - URL, с которого перешли на этот ресурс.

Host - имя хоста, с которого запрашивается ресурс. Полезно, если на сервере имеется несколько виртуальных серверов под одним IP-адресом. В этом случае имя виртуального сервера определяется по этому полю.

Accept-Language - поддерживаемый язык. Имеет значение для сервера, который может выдавать один и тот же документ в разных языковых версиях.

Формат HTTP-ответа

Формат ответа очень похож на формат запроса: он также имеет заголовок и тело, разделенное пустой строкой.

Заголовок также состоит из основной строки и строк параметров, но формат основной строки отличается от таковой в заголовке запроса.

Основная строка запроса состоит из 3-х полей, разделенных пробелами:

Версия протокола - аналогичен соответствующему параметру запроса.

Код ошибки - кодовое обозначение "успешности" выполнения запроса. Код 200 означает "все нормально" (OK).

Словесное описание ошибки - "расшифровка" предыдущего кода. Например для 200 это OK, для 500 - Internal Server Error.

Наиболее употребительные параметры http-ответа:

Connection - аналогичен соответствующему параметру запроса.
Если сервер не поддерживает Keep-Alive (есть и такие), то значение Connection в ответе всегда close.

Поэтому, на мой взгляд, правильной тактикой браузера является следующая:
1. выдать в запросе Connection: Keep-Alive;
2. о состоянии соединения судить по полю Connection в ответе.

Content-Type ("тип содержимого") - содержит обозначение типа содержимого ответа.

В зависимости от значения Content-Type браузер воспринимает ответ как HTML-страницу, картинку gif или jpeg, как файл, который надо сохранить на диске, или как что-либо еще и предпринимает соответствующие действия. Значение Content-Type для браузера аналогично значению расширения файла для Windows.

Некоторые типы содержимого:

text/html - текст в формате HTML (веб-страница);
text/plain - простой текст (аналогичен "блокнотовскому");
image/jpeg - картинка в формате JPEG;
image/gif - то же, в формате GIF;
application/octet-stream - поток "октетов" (т.е. просто байт) для записи на диск.

На самом деле типов содержимого гораздо больше.

Content-Length ("длина содержимого") - длина содержимого ответа в байтах.

Last-Modified ("Модифицирован в последний раз") - дата последнего изменения документа.

Для World Wide Web. Такие протоколы представляют собой структурированный текст, который использует логические связи (гиперссылки) между узлами, содержащими определенные данные. Таким образом, это способ обмена или передачи гипертекста.

HTTP-протокол работает как функция запрос-ответ в клиентско-серверной модели вычислений. Так, веб-браузер выступает в роли клиента, а хостинг сайта является сервером. Клиент отправляет сообщение запроса HTTP на сервер, предоставляющий определенные ресурсы (например, HTML-файлы и другие материалы), а затем возвращает ответное сообщение. Ответ содержит информацию о запросе, и также может содержать запрошенное содержимое в теле сообщения.

Браузер является основным примером агента пользователя (клиента). Другие типы пользовательских агентов включают в себя программное обеспечение, используемое для индексации поисковыми провайдерами, мобильные приложения и другие ресурсы, которые используют или отображают веб-контент.

HTTP-протокол предназначен для обеспечения промежуточных элементов сети для повышения или обеспечения связи между клиентами и серверами. Сайты с большим трафиком часто извлекают для себя выгоду из кэша веб-серверов, которые отображают контент от имени вышестоящих ресурсов, уменьшая время загрузки. Кэш веб-браузеров при этом позволяет пользователю уменьшить сетевой трафик. Прокси-сервера, которые использует HTTP-протокол в локальной сети, могут обеспечить связь для клиентов, не допускающих глобальную маршрутизацию адреса, путем ретрансляции сообщений с внешних серверов.

Сессия HTTP представляет собой последовательный процесс из запросов и ответов. Клиент инициирует запрос путем создания TCP-подключения к определенному порту на сервере, а последний прослушивает этот порт и ждет сообщение с запросом. При его получении сервер посылает в ответное сообщение. Тело этого сообщения, как правило, представляет собой запрошенный ресурс, хотя может быть отображено и сообщение об ошибке или другая информация.

Если рассматривать назначение протокола HTTP, следует отметить, что он определяет методы с целью указать нужное действие, выполняемое по выявленным ресурсам. При этом вид отображаемой информации (ранее существовавшие данные или генерируемые динамически) зависит от реализации сервера. Часто такой ресурс соответствует файлу или сценарию, расположенному на хостинге.

Некоторые методы, которые использует протокол передачи гипертекста HTTP, предназначены только для поиска информации и при этом не должны изменять состояние сервера. Другими словами, они не оказывают серьезного воздействия, за исключением относительно безвредных эффектов - кэширования или увеличения статистики посещений.

С другой стороны, HTTP-протокол может применять и такие методы, которые предназначены для действий, способных оказать влияние либо на сервер, либо на другие внешние ресурсы - активизировать финансовые операции или выполнить передачу электронной почты. Изредка такие способы используются веб-роботами или некоторыми сайтами и могут делать запросы вне зависимости от основной задачи.

Позволяющий получать различные ресурсы, например HTML-документы. Протокол HTTP лежит в основе обмена данными в Интернете. HTTP является протоколом клиент-серверного взаимодействия, что означает инициирование запросов к серверу самим получателем, обычно веб-браузером. Полученный итоговый документ будет реконструирован из различных субдокументов, например, из отдельно полученного текста, описания структуры документа, изображений, видео-файлов, скриптов и многого другого.

Клиенты и серверы взаимодействуют, обмениваясь индивидуальными сообщениями (а не потоком данных). Сообщения, отправленные клиентом, обычно веб-браузером, называются запросами , а сообщения, отправленные сервером, называются ответами .

Хотя HTTP был разработан еще в начале 1990-х годов, за счет своей расширяемости в дальнейшем он все время совершенствовался. HTTP является протоколом прикладного уровня, который чаще всего использует возможности другого протокола - TCP (или TLS - защищённый TCP) - для пересылки своих сообщений, однако любой другой надежный транспортный протокол теоретически может быть использован для доставки таких сообщений. Благодаря своей расширяемости, он используется не только для получения клиентом гипертекстовых документов либо изображений и видео, но и для передачи контента серверам, например, с помощью HTML-форм. HTTP также может быть использован для получения только частей документа с целью обновления веб-страницы по запросу.

Компоненты систем, основанных на HTTP

HTTP - это клиент-серверный протокол, то есть запросы отправляются какой-то одной стороной - юзер-агентом (user-agent) (либо прокси вместо него). Чаще всего в качестве юзер-агента выступает веб-браузер, но им может быть кто угодно, например, робот, путешествующий по Сети для пополнения и обновления данных индексации веб-страниц для поисковых систем.

Каждый индивидуальный запрос (англ. request ) отправляется серверу, который обрабатывает его и возвращает ответ (англ. response ). Между этими запросами и ответами существуют многочисленные посредники, называемые прокси , которые выполняют различные операции и работают как шлюзы или кэш , например.

В реальности, между браузером и сервером гораздо больше различных устройств-посредников, которые играют какую-либо роль в обработке запроса: роутеры, модемы и так далее. Благодаря тому, что Сеть построена на основе системы уровней (слоёв) взаимодействия, эти посредники "спрятаны" на сетевом и транспортном уровнях. В этой системе уровней HTTP занимает самый верхний уровень, который называется "прикладным" (или "уровнем приложений"). Знания об уровнях сети, таких как представительский, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный и физический, имея важное значение для понимания работы сети и диагностики возможных проблем, не требуются для описания и понимания HTTP.

Клиент: юзер-агент

Юзер-агент - это любой инструмент или устройство, действующие от лица пользователя. Эта роль преимущественно принадлежит веб-браузеру; в некоторых случаях юзер-агентами выступают программы, которые используются инженерами и веб-разработчиками для отладки своих приложений.

Браузер всегда является той сущностью, которая инициирует запрос. Сервер никогда этого не делает (хотя за многие годы существования сети были созданы механизмы, которые могут симулировать запросы со стороны сервера).

Чтобы отобразить веб страницу, браузер отправляет начальный запрос для получения HTML-документа этой страницы. После этого браузер анализирует этот документ, и запрашивает дополнительные файлы, необходимые для отбражения содержания веб-страницы (исполняемые скрипты, информацию о макете страницы - CSS таблицы стилей, дополнительные ресурсы в виде изображений и видео-файлов). Далее браузер соединяет все эти ресурсы для отображения их пользователю в виде единого документа - веб-страницы. Скрипты, выполняемые самим браузером, могут получать по сети дополнительные ресурсы на последующих этапах обработки веб-страницы, и браузер соотвествующим образом обновляет представление этой страницы для пользователя.

Веб-страница является гипертекстовый документом. Это означает, что некоторые части отображаемого текста являются ссылками, которые могут быть активированы (обычно нажатием кнопки мыши) с целью получения и соответственно отображения новой веб-страницы. Это позволяет пользователю направлять своего юзер-агента, осуществляя навигацию по Сети. Браузер транслирует эти "направления движения" в HTTP-запросы и в дальнейшем интерпретирует HTTP-ответы в понятном для пользователя виде.

Веб-сервер

На другой стороне коммуникационного канала расположен сервер, который обслуживает (англ. serve ) пользователя, предоставляя ему документы по запросу. С точки зрения конечного пользователя, сервер всегда является некой одной виртуальной машиной, полностью или частично генерирующей документ, хотя фактически он может быть группой серверов, между которыми балансируется нагрузка, то есть перераспределяются запросы различных пользователей, либо сложным программным обеспечением, опрашивающим другие компьютеры (такие как кэширующие серверы, серверы баз данных, серверы приложений электронной коммерции и другие).

Сервер не обязательно расположен на одной машине, и наоборот - несколько серверов могут быть расположены (хоститься) на одной и той же машине. В соответствии с версией HTTP/1.1 и имея Host заголовок, они даже могут делить тот же самый IP-адрес.

Прокси

Между веб-браузером и сервером находятся большое количество сетевых узлов передающих HTTP сообщения. Из за слоистой структуры, большинство из них оперируют также на транспортном сетевом или физическом уровнях, становясь прозрачным на HTTP слое и потенциально снижая производительность. Эти операции на уровне приложений называются прокси . Они могут быть прозрачными, или нет, (изменяющие запросы не пройдут через них), и способны исполнять множество функций:

  • caching (кеш может быть публичным или приватными, как кеш браузера)
  • фильтрация (как сканирование антивируса, родительский контроль, …)
  • выравнивание нагрузки (позволить нескольким серверам обслуживать разные запросы)
  • аутотентификация (контролировать доступом к разным ресурсам)
  • протоколирование (разрешение на хранение истории операций)

Основные аспекты HTTP

HTTP - прост

Даже с большей сложностью, введенной в HTTP/2 путем инкапсуляции HTTP-сообщений в фреймы, HTTP, как правило, прост и удобен для восприятия человеком. HTTP-сообщения могут читаться и пониматься людьми, обеспечивая более легкое тестирование разработчиков и уменьшенную сложность для новых пользователей.

HTTP - расширяемый

Введенные в HTTP/1.0 HTTP-заголовки сделали этот протокол легким для расширения и экспериментирования. Новая функциональность может быть даже введена простым соглашением между клиентом и сервером о семантике нового заголовка.

HTTP не имеет состояния, но имеет сессию

HTTP не имеет состояния: не существует связи между двумя запросами, которые последовательно выполняются по одному соединению. Из этого немедленно следует возможность проблем для пользователя, пытающегося взаимодействовать с определенной страницей последовательно, например, при использовании корзины в электронном магазине. Но хотя ядро HTTP не имеет состояния, куки позволяют использовать сессии с сохранением состояния. Используя расширяемость заголовков, куки добавляются к рабочему потоку, позволяя сессии на каждом HTTP-запросе делиться некоторым контекстом, или состоянием.

HTTP и соединения

Содинение управляется на транспортном уровне, и потому принципиально выходит за границы HTTP. Хотя HTTP не требует, чтобы базовый транспортного протокол был основан на соединениях, требуя только надёжность , или отсутствие потерянных сообщений (т.е. как минимум представление ошибки). Среди двух наиболее распространенных транспортных протоколов Интернета, TCP надёжен, а UDP -- нет. HTTP впоследствии полагается на стандарт TCP, являющийся основанным на соединениях, несмотря на то, что соединение не всегда требуется.

HTTP/1.0 открывал TCP-соединение для каждого обмена запросом/ответом, имея два важных недостатка: открытие соединения требует нескольких обменов сообщениями, и потому медленно, хотя становится более эффективным при отправке нескольких сообщений, или при регулярной отправке сообщений: теплые соединения более эффективны, чем холодные .

Для смягчения этих недостатков, HTTP/1.1 предоставил конвеерную обработку (которую оказалось трудно реализовать) и устойчивые соединения: лежащее в основе TCP соединение можно частично контролировать через заголовок Connection . HTTP/2 сделал следующий шаг, добавив мультиплексирование сообщений через простое соединение, помогающее держать соединение теплым и более эффективным.

Проводятся эксперименты по разработке лучшего транспортного протокола, более подходящего для HTTP. Например, Google эксперементирует с QUIC , которая основана на UDP, для предоставления более надёжного и эффективного транспортного протокола.

Чем можно управлять через HTTP

Естественная расширяемость HTTP со временем позволила большее управление и функциональность Сети. Кэш и методы аутентификации были ранними функциями в истории HTTP. Способность ослабить первоначальные ограничения, напротив, была добавлена в 2010-е.

Ниже перечислены общие функции, управляемые с HTTP.


  • Сервер может инструктировать прокси и клиенты: что и как долго кэшировать. Клиент может инструктировать прокси промежуточных кэшей игнорировать хранимые документы.
  • Ослабление ограничений источника
    Для предотвращения шпионских и других, нарушающих приватность, вторжений, веб-браузер обчеспечивает строгое разделеление между веб-сайтами. Только страницы из того же источника могут получить доступ к информации на веб-странице. Хотя такие ограничение нагружают сервер, заголовки HTTP могут ослабить строгое разделение на стороне сервера, позволяя документу стать частью информации с различных доменов (по причинам безопасности).
  • Аутентификация
    Некоторые страницы доступны только специальным пользователям. Базовая аутентификация может предоставляться через HTTP, либо через использование заголовка WWW-Authenticate и подобных ему, либо с помощью настройки спецсессии, используя куки.
  • Прокси и тунелирование
    Серверы и/или клиенты часто располагаются в интранете, и скрывают свои истинные IP-адреса от других. HTTP запросы идут через прокси для пересечения этого сетевого барьера. Не все прокси -- HTTP прокси. SOCKS-протокол, например, оперирует на более низком уровне. Другие, как, например, ftp, могут быть обработаны этими прокси.
  • Сессии
    Использование HTTP кук позволяет связать запрос с состоянием на сервере. Это создает сессию, хотя ядро HTTP -- протокол без состояния. Это полезно не только для корзин в интернет-магазинах, но также для любых сайтов, позволяющих пользователю настроить выход.

HTTP поток

Когда клиент хочет взаимодействовать с сервером, являясь конечным сервером или промежуточным прокси, он выполняет следующие шаги:

  1. Открытие TCP соединения: TCP-соедиенение будет использоваться для отправки запроса или запросов, и получения ответа. Клиент может открыть новое соединение, переиспользовать существующее, или открыть несколько TCP-соединений к серверу.
  2. Отправка HTTP-сообщения: HTTP-собщения (до HTTP/2) -- человеко-читаемо. Начиная с HTTP/2, простые сообщения инкапсилуруются во фреймы, делая невозможным их чтения напрямую, но принципиально остаются такими же. GET / HTTP/1.1 Host: сайт Accept-Language: fr
  3. Читает ответ от сервера: HTTP/1.1 200 OK Date: Sat, 09 Oct 2010 14:28:02 GMT Server: Apache Last-Modified: Tue, 01 Dec 2009 20:18:22 GMT ETag: "51142bc1-7449-479b075b2891b" Accept-Ranges: bytes Content-Length: 29769 Content-Type: text/html
  4. Закрывает или переиспользует соединение для дальнейщих запросов.

Если активирован HTTP-конвеер, несколько запросов могут быть отправлены без ожидания получения первого ответа целиком. HTTP-конвеер тяжело внедряется в существующие сети, где старые куски ПО сосуществуют с современными версиями. HTTP-конвеер был заменен в HTTP/2 на более надежные мультиплексивные запросы во фрейме.

HTTP сообщения

HTTP/1.1 и более ранние HTTP сообщения человеко-читаемы. В версии HTTP/2 эти сообщения встроены в новую бинарную структуру, фрейм, позволяющий оптимизации, такие как компрессия заголовков и мультиплексирование. Даже если часть оригинального HTTP сообщения отправлена в этой версии HTTP, семантика каждого сообщения не изменяется и клиент воссоздаёт (виртуально) оригинальный HTTP-запрос. Это также полезно для понимания HTTP/2 сообщений в формате HTTP/1.1.

Вашему вниманию предлагается описание основных аспектов протокола HTTP - сетевого протокола, с начала 90-х и по сей день позволяющего вашему браузеру загружать веб-страницы. Данная статья написана для тех, кто только начинает работать с компьютерными сетями и заниматься разработкой сетевых приложений, и кому пока что сложно самостоятельно читать официальные спецификации.

HTTP - широко распространённый протокол передачи данных, изначально предназначенный для передачи гипертекстовых документов (то есть документов, которые могут содержать ссылки, позволяющие организовать переход к другим документам).

Аббревиатура HTTP расшифровывается как HyperText Transfer Protocol , «протокол передачи гипертекста». В соответствии со спецификацией OSI , HTTP является протоколом прикладного (верхнего, 7-го) уровня. Актуальная на данный момент версия протокола, HTTP 1.1, описана в спецификации RFC 2616 .

Протокол HTTP предполагает использование клиент-серверной структуры передачи данных. Клиентское приложение формирует запрос и отправляет его на сервер, после чего серверное программное обеспечение обрабатывает данный запрос, формирует ответ и передаёт его обратно клиенту. После этого клиентское приложение может продолжить отправлять другие запросы, которые будут обработаны аналогичным образом.

Задача, которая традиционно решается с помощью протокола HTTP - обмен данными между пользовательским приложением, осуществляющим доступ к веб-ресурсам (обычно это веб-браузер) и веб-сервером. На данный момент именно благодаря протоколу HTTP обеспечивается работа Всемирной паутины.

Также HTTP часто используется как протокол передачи информации для других протоколов прикладного уровня, таких как SOAP, XML-RPC и WebDAV. В таком случае говорят, что протокол HTTP используется как «транспорт».

API многих программных продуктов также подразумевает использование HTTP для передачи данных - сами данные при этом могут иметь любой формат, например, XML или JSON.

Как правило, передача данных по протоколу HTTP осуществляется через TCP/IP-соединения. Серверное программное обеспечение при этом обычно использует TCP-порт 80 (и, если порт не указан явно, то обычно клиентское программное обеспечение по умолчанию использует именно 80-й порт для открываемых HTTP-соединений), хотя может использовать и любой другой.

Как отправить HTTP-запрос?

Самый простой способ разобраться с протоколом HTTP - это попробовать обратиться к какому-нибудь веб-ресурсу вручную. Представьте, что вы браузер, и у вас есть пользователь, который очень хочет прочитать статьи Анатолия Ализара.

Предположим, что он ввёл в адресной строке следующее:

Http://alizar.сайт/

Соответственно вам, как веб-браузеру, теперь необходимо подключиться к веб-серверу по адресу alizar.сайт.

Для этого вы можете воспользоваться любой подходящей утилитой командной строки. Например, telnet:

Telnet alizar.сайт 80

Сразу уточню, что если вы вдруг передумаете, то нажмите Ctrl + «]», и затем ввод - это позволит вам закрыть HTTP-соединение. Помимо telnet можете попробовать nc (или ncat) - по вкусу.

После того, как вы подключитесь к серверу, нужно отправить HTTP-запрос. Это, кстати, очень легко - HTTP-запросы могут состоять всего из двух строчек.

Для того, чтобы сформировать HTTP-запрос, необходимо составить стартовую строку, а также задать по крайней мере один заголовок - это заголовок Host, который является обязательным, и должен присутствовать в каждом запросе. Дело в том, что преобразование доменного имени в IP-адрес осуществляется на стороне клиента, и, соответственно, когда вы открываете TCP-соединение, то удалённый сервер не обладает никакой информацией о том, какой именно адрес использовался для соединения: это мог быть, например, адрес alizar..ru или m.. Однако фактически сетевое соединение во всех случаях открывается с узлом 212.24.43.44, и даже если первоначально при открытии соединения был задан не этот IP-адрес, а какое-либо доменное имя, то сервер об этом никак не информируется - и именно поэтому этот адрес необходимо передать в заголовке Host.

Стартовая (начальная) строка запроса для HTTP 1.1 составляется по следующей схеме:

Например (такая стартовая строка может указывать на то, что запрашивается главная страница сайта):

Ну и, конечно, не забывайте, что любая технология становится намного проще и понятнее тогда, когда вы фактически начинаете ей пользоваться.

Удачи и плодотворного обучения!

Теги:

  • http
  • alizar
  • spdy
Добавить метки