HTTP協議和WEB應用

一、應用層協議原理

　　1.套接字（Socket）：主機地址+端口地址。（通常為32位IP地址和16位端口號組成，總長度為48位）

　　2.進程通過套接字來接收和發送報文。因特網運輸層將所提供的服務整合成兩種傳輸服務，TCP與UDP。

　　TCP：

　　　特點：面向連接（C/S）、可靠傳輸、流量控制、擁塞控制

　　　應用（括號對應協議）：e-mail（stmp）、遠程終端訪問（telnet）、Web（http）、文件傳輸（ftp）等。

　　UDP：

　　　特點：不可靠傳輸

　　　應用：流媒體（專有協議，如RealNetworks）、IP電話（專有協議，如Vocaltec）等。

二、WEB應用和HTTP協議

　　1.WEB構成

　　　a.WEB服務器：IIS、Apache、Tomcat等

　　　b.瀏覽器：IE、Firefox、Chrome等

　　　c.協議：信息傳輸協議--HTTP，信息表達協議--HTML

　　2.WEB內容的表達

　　　a.WEB頁面由一些對象組成，如HTML文件、JPEG圖片、音頻等

　　　b.任何一個對象都可以用URL來定位

　　3.WEB內容的傳輸--HTTP協議

　　　a.客戶端/服務器模式：瀏覽器請求、接收、展示WEB對象；服務器發送對象對請求響應

　　　b.http1.0:非持久性連接。頁面有多少對象就要多少連接（步驟：TCP連接、對象請求/傳送）

　　　c.http1.1:持久連接。保持連接用於后續對象的傳送，占用服務器資源少。

　　4.HTTP請求報文

　　　a.一般格式如下

 　　　b.支持的方法：

　　　　HTTP1.0定義的方法有：GET（請求指定URL的對象）、POST（提交表單、也可以同時請求一個WEB頁面）、HEAD（請求服務器返回一個響應報文，常用以進行故障跟蹤）。

　　　　HTTP1.1新定義的方法有：PUT（上傳的文件放在實體主體字段中，目標路徑有URL字段標明）、DELETE（刪除URL字段中指定的文件）。

　　5.HTTP響應報文

　　　a.一般格式如下

　　　b.常見的HTTP響應狀態碼和短語

　　　　· 200 OK （請求成功）

　　　　· 301 Moved Permanently （被請求的對象被移動過）

　　　　· 400 Bad Request （服務器不理解的請求）

　　　　· 404 Not F6ound （找不到請求的對象）

　　　　· 505 HTTP Version Not Supported （不支持請求報文使用的HTTP協議版本）

 　　6.用戶-服務器交互：Cookie

　　　a.Web站點使用Cookie的目的：限制用戶的訪問，把內容和用戶身份關聯起來。

　　　b.Cookie技術的組成部分：

　　　　·在HTTP響應報文中有一個Cookie首部行；

　　　　·在HTTP請求報文中也有一個Cookie首部行；

　　　　·在用戶的端系統中保留了一個Cookie文件，由用戶瀏覽器負責管理；

　　　　·在Web站點有一個后端數據庫。

　　　c.Cookie工作流程：如下圖

　　　　

　　　d.優點：認證、推薦、用戶會話狀態、購物車等。

　　7.WEB緩存

　　　a.目的：加速客戶端訪問頁面速度，減少時延；減少局域網與外部網絡數據交換量，節省寬帶開支。

　　　b.效果評估：命中率與延時

　　　c.緩存報文：幾個關鍵字：Last-Modified、If-Modified-Since、304 Not Modified

 

三、文件傳送協議：FTP

　　1.FTP簡況

　　　使用TCP協議傳輸數據、C/S模式、端口：21/20

　　2.FTP主要功能

　　　a.客戶機與服務器之間交換一個或多個文件，文件可復制不可移動

　　　b.能夠傳輸多種類型、多種結構、多種格式的文件

　　　c.提供對本地和遠程系統的目錄操作功能，如改變目錄

　　　d.具有對文件改名、顯示內容、改變屬性、刪除之功能以及其他一些操作

　　　e.具有匿名FTP功能

　　3.FTP與HTTP對比

　　　a.相同點：均使用TCP協議。

　　　b.不同點：

　　　　·FTP的控制信息是帶外傳送的，HTTP的控制信息則是帶內傳送的。FTP存在兩個並行的連接，分別是：控制連接（21）和數據連接（20）。

　　　　·FTP連接是有狀態的，HTTP無狀態。有狀態：在整個會話期間維護用戶狀態信息。把用戶賬戶和控制連接聯系起來、追蹤用戶在遠程目錄樹上的位置、對活動着的用戶會話的狀態進行追蹤，以限制FTP會話總數。

　　　c.常用的FTP命令：

　　　　·USER username;

　　　　·PASS password

　　　　·LIST

　　　　·RETR filename

　　　　·STOR filename

　　　d.常見的FTP應答：

　　　　·331 Username OK, password required

　　　　·125 data connection already open; transfer starting

　　　　·425 Can't open data connection

　　　　·452 Error writing file

 

四、E-mail

　　1.構成

　　　a.用戶代理：郵件報文編輯、查閱，如FoxMail等。

　　　b.郵件服務器：郵箱、報文。

　　　c.郵件傳輸協議（如SMTP）：客戶端（發送郵件到服務器）、服務器（接收和轉發）。

　　　d.郵局協議（如POP）。

　　2.SMTP協議

　　　a.SMTP協議簡述：

　　　　·使用TCP可靠傳送郵件報文，端口25；

　　　　·直接傳輸：發送服務器到接收服務器；

　　　　·傳輸三個階段：握手、報文傳輸、結束；

　　　　·命令/響應交互：命令（ASCII文本）、響應（狀態碼和短語）；

　　　　·郵件報文必須使用7-bit ASCII表示。

　　　b.傳輸過程：

　　　　·用戶代理發送消息給目標郵箱[e-mail] 　　　　  

　　　　·發送郵件服務器將消息保存到消息隊列 　　　　　　　　

　　　　·SMTP客戶端與test的郵件服務器建立TCP連接 　　　　 

　　　　·SMTP客戶端通過TCP連接發送消息到test的郵件服務器  

　　　　·消息存儲，並等待被閱讀。

　　　c.交互樣例：如下圖

　　3.SMTP評述

　　　a.使用持續連接

　　　b.要求報文（首部&信體）全部使用7-bit ASCII碼

　　　c.某些代碼組合不允許出現在報文中（e.g., CRLF.CRLF），需要進行編碼（base-64或quoted printable）

　　　d.SMTP服務器用CRLF.CRLF表示郵件報文的結束

　　4.SMTP vs HTTP

　　　a.都使用ASCII命令/響應交互，狀態碼

　　　b.HTTP:pull SMTP:push

　　　c.HTTP每個對象分裝在各自的響應報文中，SMTP多個對象在一個多分部的報文中傳送

　　5.郵件報文格式

　　　首部（header）：

　　　　To:[e-mail]

　　　　From:[e-mail]

　　　　Subject:......

　　　信體（body，報文）：

　　　　ASCII characters only

　　6.非ASCII碼數據的MIME擴展

　　　使用MIME擴展對消息進行轉碼