八股文之HTTP

OSI 7层模型和TCP/IP 4层模型

http状态码

• 1XX- 信息型，服务器收到请求，需要请求者继续操作。
• 2XX- 成功型，请求成功收到，理解并处理。
• 3XX - 重定向，需要进一步的操作以完成请求。
• 4XX - 客户端错误，请求包含语法错误或无法完成请求。
• 5XX - 服务器错误，服务器在处理请求的过程中发生了错误。

常用状态码

1. 200 成功
2. 301 永久重定向
3. 302 临时重定向
4. 304 协商缓存
5. 400 错误请求
6. 401 缺少身份验证
7. 403 禁止访问
8. 404 资源丢失
9. 500 服务器故障

https

解决了以下问题

• 数据加密 传输内容进行混淆解决明文传输

• 身份验证 通信双方验证对方的身份真实性

• 数据完整性保护 检测传输的内容是否被篡改或伪造

https在原来的TCP传输层上多了安全传输层协议(TLS)或者安全套接层(SSL)，因此https也称HTTP over TLS 或 HTTP over SSL

SSL（Secure Sockets Layer） 发展到v3阶段时，互联网工程组把它改名为 TLS（传输层安全，Transport Layer Security），正式标准化，SSL 是 TLS 前身。

• tls1.2
• tls1.3

加密方式

HTTPS采用对称加密和非对称密钥加密混合的加密方式，使用非对称加密加密对称加密的密钥，随后使用对称加密来传输数据

认证方式

数字证书

HTTP中没有加密机制，可以通过SSL（Secure Socket Layer 安全套接层）或TLS（Transport Layer Security 安全层传输协议）的组合使用，加密HTTP的通信内容。

http+ssl/tls

tls1.2

tls1.3

Tcp

Udp

如何优化https

对称加密

• 加密原文和解密成原文都使用一个秘钥
• 常用的只有 AES 和 ChaCha20
• 缺点是密钥如何安全传输

非对称加密

• 有2个密钥，一个公钥，一个私钥
• 公钥公开，私钥保存在服务器，无需传输
• 常用加密算法有RSA

详细流程

• 客户端使用 https url 访问服务器，则要求 web 服务器建立 ssl 链接。
• web 服务器接收到客户端的请求之后，会将网站的证书（证书中包含了公钥），传输给客户端。
• 客户端生成一个随机数（会话密钥），用上一步证书中的公钥进行加密，并将加密后的信息发送给服务端
• 服务端获取后，通过私钥进行解密，获取到随机数（会话密钥）
• 客户端和服务端通过随机数（会话密钥）进行对称加解密

缓存

强缓存和协商缓存

http请求

1. 请求头
2. 请求行
3. 空行
4. 请求体

http响应

1. 状态行
2. 响应头
3. 空行
4. 响应体

http1.1

• 持久化连接
• 浏览器为每个域名最多同时维护6个TCP持久连接;
• 使用CDN的实现域名分片机制。

Keep-Alive

http1.0默认关闭keep-alive，需要请求头和响应头添加Connection: Keep-Alive

http1.1默认开启keep-alive,如果需要关闭，请求头需添加Connection:close

缺点

1. 安全性不足
2. 性能不高

Http2.0

1. 二进制分帧传输
2. 头部压缩
3. 多路复用，一个域名共用一个链接
4. 性能瓶颈在tcp连接上
5. 开启http2.0需要启用https协议

Http3.0

http2使用多路复用实现了多个请求在一个tcp中传输，任意一个出现丢包，即会阻塞所有的请求，丢包率增加，http2效率反而更差

基于udp实现的http3.0协议，

tcp和udp区别

1. TCP 是面向连接的，UDP 是无连接的即发送数据前不需要先建立链接。
2. 对系统资源的要求（TCP较多，UDP少）
3. UDP程序结构较简单，TCP 的首部较大为 20 字节，而 UDP 只有 8 字节。
4. TCP 是面向字节流，UDP 面向报文，并且网络出现拥塞不会使得发送速率降低(因此会出现丢包，对实时的应用比如 IP 电话和视频会议等)。
5. TCP保证数据正确性，UDP可能丢包，TCP 提供可靠的服务。也就是说，通过 TCP 连接传送的数据，无差错， 不丢失，不重复，且按序到达;UDP 尽最大努力交付，即不保证可靠交付。并且因为 tcp 可靠，面向连接，不会丢失数据因此适合大数据量的交换。
6. TCP保证数据顺序，UDP不保证
7. TCP 只能是 1 对 1 的，UDP 提供单播，多播，广播，支持 1 对 1,1 对多。