Apache httpd服务——HTTP协议

时间：2022-04-21 15:48:08

Apache httpd服务——HTTP协议

HTTP协议

​HTTP协议的版本有：http/0.9, http/1.0, http/1.1, http/2.0；HTTP协议是无状态的，服务器无法持续追踪客户端的来源，解决HTTP协议无状态的方法有Cookie和Session；一次访问的过程请求(request)和响应(response)为HTTP事务

http请求报文

Apache httpd服务——HTTP协议

http响应报文

Apache httpd服务——HTTP协议

http报文

  • request报文
<method> <request-URL> <version> <headers> <entity-body>
  • response报文
<version> <status> <reason-phrase> <headers> <entity-body>

method: 请求方法，标明客户端希望服务器对资源执行的动作

GET：从服务器获取一个资源
HEAD：只从服务器获取文档的响应首部
POST：向服务器输入数据，通常会再由网关程序继续处理
PUT：将请求的主体部分存储在服务器中，如上传文件
DELETE：请求删除服务器上指定的文档
TRACE：追踪请求到达服务器中间经过的代理服务器
OPTIONS：请求服务器返回对指定资源支持使用的请求方法

status：标记请求处理过程中发生的情况，如200，301, 302, 404, 502

200： 成功，请求数据通过响应报文的entity-body部分发送；OK
301： 请求的URL指向的资源已经被删除；但在响应报文中通过首部Location指明了资源现在所处的新位置；Moved Permanently
302： 响应报文Location指明资源临时新位置；Moved Temporarily
304： 客户端发出了条件式请求，但服务器上的资源未曾发生改变，则通过响应此响应状态码通知客户端；Not Modified
401： 需要输入账号和密码认证方能访问资源；Unauthorized
403： 请求被禁止；Forbidden
404： 服务器无法找到客户端请求的资源；Not Found
500： 服务器内部错误；Internal Server Error
502： 代理服务器从后端服务器收到了一条伪响应，如无法连接到网关；Bad Gateway
503： 服务不可用，临时服务器维护或过载，服务器无法处理请求
504： 网关超时

reason-phrase：状态码所标记的状态的简要描述

headers：每个请求或响应报文可包含任意个首部；每个首部都有首部名称，后面跟一个冒号，而后跟一个可选空格，接着是一个值

entity-body：请求时附加的数据或响应时附加的数据

HTTP 首部字段

  1. HTTP 首部字段包含的信息最为丰富。首部字段同时存在于请求和响应报文内，并涵盖 HTTP 报文相关的内容信息。使用首部字段是为了给客服端和服务器端提供报文主体大小、所使用的语言、认证信息等内容；
  2. 首部字段结构HTTP 首部字段是由首部字段名和字段值构成的，中间用冒号“:”分隔；
  3. 字段值对应单个 HTTP 首部字段可以有多个值；
  4. 报文首部中出现了两个或以上具有相同首部字段名的首部字段时，在规范内尚未明确，根据浏览器内部处理逻辑的不同，优先处理的顺序可能不同，结果可能并不一致。
  • 通用首部:请求报文和响应报文两方都会使用的首部

Date：报文的创建时间
Connection：连接状态，如keep-alive, close
Via：显示报文经过的中间节点（代理，网关）
Cache-Control：控制缓存，如缓存时长
MIME-Version：发送端使用的MIME版本
Warning：错误通知

  • 请求首部:从客户端向服务器端发送请求报文时使用的首部。补充了请求的附加内容、客户端信息、请求内容相关优先级等信息

请求首部：
Accept：通知服务器自己可接受的媒体类型
Accept-Charset： 客户端可接受的字符集
Accept-Encoding：客户端可接受编码格式，如gzip
Accept-Language：客户端可接受的语言
Client-IP: 请求的客户端IP
Host: 请求的服务器名称和端口号
Referer：跳转至当前URI的前一个URL
User-Agent：客户端代理，浏览器版本

条件式请求首部：
Expect：允许客户端列出某请求所要求的服务器行为
If-Modified-Since：自从指定的时间之后，请求的资源是否发生过修改
If-Unmodified-Since：与上面相反
If-None-Match：本地缓存中存储的文档的ETag标签是否与服务器文档的Etag不匹配
If-Match：与上面相反

安全请求首部：
Authorization：向服务器发送认证信息，如账号和密码
Cookie：客户端向服务器发送cookie
Cookie2：用于说明请求端支持的cookie版本

代理请求首部：
Proxy-Authorization：向代理服务器认证

  • 响应首部：从服务器端向客户端返回响应报文时使用的首部。补充了响应的附加内容，也会要求客户端附加额外的内容信息

信息性：
Age：从最初创建开始，响应持续时长
Server：服务器程序软件名称和版本
协商首部：某资源有多种表示方法时使用
Accept-Ranges：服务器可接受的请求范围类型
Vary：服务器查看的其它首部列表
安全响应首部：
Set-Cookie：向客户端设置cookie
Set-Cookie2: 以上面相似
WWW-Authenticate：来自服务器对客户端的质询列表

  • 实体首部：针对请求报文和响应报文的实体部分使用的首部。补充了资源内
    容更新时间等与实体有关的的信息

​ Allow: 列出对此资源实体可使用的请求方法
Location：告诉客户端真正的实体位于何处
Content-Encoding:对主体执行的编码
Content-Language:理解主体时最适合的语言
Content-Length: 主体的长度
Content-Location: 实体真正所处位置
Content-Type：主体的对象类型，如text
缓存相关：
ETag：实体的扩展标签
Expires：实体的过期时间
Last-Modified：最后一次修改的时间

  • 扩展首部

​HTTP 是一种无状态协议。协议自身不对请求和响应之间的通信状态进行保存。也就是说在 HTTP 这个级别，协议对于发送过的请求或响应都不做持久化处理。这是为了更快地处理大量事务，确保协议的可伸缩性，而特意把 HTTP 协议设计成如此简单的。可是随着 Web 的不断发展，很多业务都需要对通信状态进行保存。于是引入了 Cookie 技术。使用 Cookie 的状态管理Cookie 技术通过在请求和响应报文中写入 Cookie 信息来控制客户端的状态。Cookie 会根据从服务器端发送的响应报文内的一个叫做 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 值后发送出去。服务器端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记录，最后得到之前的状态信息

Set-cookie首部字段示例：

~]# curl -v pan.baidu.com
Set-Cookie: BAIDUID=0D82F2DA4E71EFDE069D8C6BC7D7F22E:FG=1; expires=Fri, 21-Jun-19 03:48:53 GMT; max-age=31536000; path=/; domain=.baidu.com; version=1

NAME=VALUE 赋予 Cookie 的名称和其值,此为必需项
expires=DATE Cookie 的有效期，若不明确指定则默认为浏览器关闭前为止
path=PATH 将服务器上的文件目录作为Cookie的适用对象，若不指定则默认为文档所在的文件目录
domain=域名 作为 Cookie 适用对象的域名，若不指定则默认为创建Cookie的服务器的域名
Secure 仅在 HTTPS 安全通信时才会发送 Cookie
HttpOnly 加以限制使 Cookie 不能被 JavaScript 脚本访问

示例：查看cookie

~]# yum install httpd php -y
~]# vim /var/www/html/setcookie.php
<?php
setcookie("title","hello world")
?>
~]# vim /var/www/html/index.php
<?php
echo $_COOKIE["title"];
var_dump($_COOKIE);
?>
~]# systemctl start httpd

先访问：http://192.168.0.7/setcookie.php

再访问：http://192.168.0.7/index.php

显示：

hello worldarray(1) { ["title"]=> string(11) "hello world" }

则说明cookie已经生效

一次完整的http请求处理过程

  1. 解析请求：客户通过FQDN访问，先由DNS服务器解析为IP地址，返回给客户端目标IP地址
  2. 建立连接：接收连接请求
  3. 接收请求：接收客户端请求报文中对某资源的一次请求的过程
  4. 处理请求：服务器对请求报文进行解析，并获取请求的资源及请求方法等相关信息，根据方法，资源，首部和可选的主体部分对请求进行处理
  5. 获取资源：服务器获取请求报文中请求的资源web服务器，即存放了web资源的服务器，负责向请求者提供对方请求的静态资源，或动态运行后生成的资源
  6. 构建响应报文：一旦Web服务器识别除了资源，就执行请求方法中描述的动作，并返回响应报文。响应报文中 包含有响应状态码、响应首部，如果生成了响应主体的话，还包括响应主体
  7. 发送响应报文：Web服务器通过连接发送数据时也会面临与接收数据一样的问题。服务器可能有很多条到各个客户端的连接，有些是空闲的，有些在向服务器发送数据，还有一些在向客户端回送响应数据。服务器要记录连接的状态，还要特别注意对持久连接的处理。对非持久连接而言，服务器应该在发送了整条报文之后，关闭自己这一端的连接。对持久连接来说，连接可能仍保持打开状态，在这种情况下，服务器要正确地计算Content-Length首部，不然客户端就无法知道响应什么时候结束了
  8. 记录日志：最后，当事务结束时，Web服务器会在日志文件中添加一个条目，来描述已执行的事务

Apache HTTP Server介绍

​ 简称Apache，是Apache软件基金会的一个开放源代码的网页服务器软件，可以在大多数计算机操作系统中运行。由于其跨平台和安全性，被广泛使用，是最流行的Web服务器软件之一。它快速、可靠并且可通过简单的API扩充，将Perl／Python等解释器编译到服务器中。

特性：

  • 高度模块化：core + modules
  • DSO: Dynamic Shared Object 动态加/卸载
  • MPM：multi-processing module多路处理模块
  • prefork：多进程I/O模型，每个进程响应一个请求，默认模型

一个主进程：生成和回收n个子进程，创建套接字，不响应请求

多个子进程：工作work进程，每个子进程处理一个请求；系统初始时，预先生成多个空闲进程，等待请求，最大不超过1024个

  • worker：复用的多进程I/O模型,多进程多线程，IIS使用此模型

一个主进程：生成m个子进程，每个子进程负责生个n个线程，每个线程响应一个请求，并发响应请求：m*n

  • event：事件驱动模型（worker模型的变种）

一个主进程：生成m个子进程，每个进程直接响应n个请求，并发响应请求：m*n，有专门的线程来管理这些keep-alive类型的线程，当有真实请求时，将请求传递给服务线程，执行完毕后，又允许释放。这样增强了高并发场景下的请求处理能力

  • 虚拟主机：IP，Port，FQDN
  • CGI：Common Gateway Interface，通用网关接口
  • 反向代理
  • 支持第三方模块
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