《图解HTTP》读书笔记
第一章：了解Web及网路基础
TCP/IP协议
把互联网想关联的协议集合起来总称为TCP/IP协议 TCP/IP 协议族按层次分为：应用层，传输层，网络层，数据链路层
应用层
决定了向用户提供应用服务时通信的活动。 TCP/IP 协议族内预存了各类通用的应用服务，比如：FTP 和 DNS 服务就是其中两类 HTTP 协议也处于该层
传输层
传输层对上层应用层，提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。 在传输层有两个性质不同的协议：TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）和 UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）
网路层（又名网络互联层）
网路层用来处理网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数据单位，该层规定了通过怎样的路径（所谓的传输路线）到达对方的计算机，并把数据包传送给对方。与对方计算机之间通过多台计算机或网络设备进行传输时，网络层所起的作用就是在众多的选项内选择一条传输路线。
链路层（又名数据链路层，网络接口层）
用来处理连接网络的硬件部分。包括操作系统、硬件的设备驱动、NIC（Network Interface Card，网络适配器，即网卡），及光纤等物理可见部分，硬件上的范畴均在链路层的作用范围之内。
TCP/IP 通信传输流
利用TCP/IP 协议族进行通信时，会通过分层顺序与对方进行通信，发送端从应用层往下走，接收端则从应用层往上走。 发送端在层与层之间传输数据时，没经过一层时必定会被打上一个该层所属的首部信息，反之，接收端在层与层之间传输数据时，每经过一层时会把对应的首部消去。- 这种把数据信息包装起来的做法称为封装。
确保可靠性的 TCP 协议
按层次分，TCP位于传输层，提供可靠的字节流服务（字节流：为了方便传输，将大块数据分割成以报文段为单位的数据包进行管理）。 TCP 协议为了更容易传送大数据才把数据分割，而且 TCP 协议能够确认数据最终是否送达到对方。
如何确保数据能到达目标？
TCP 协议采用了三次握手策略。用TCP协议把数据包送出去以后，TCP不会对传送后的情况置之不理，它一定会向对方确认是否成功送达，握手过程使用了TCP的标志：SYN（synchronize）和 ACK（acknowledgement）。 发送端首先先发送一个带SYN标志的数据包给对方，接收端收到后，回传一个带有 SYN/ACK 标志的数据包以示传达确认信息，最后，发送端再回传一个带 ACK 标志的数据包，代表握手结束。若捂手过程中在某个阶段莫名中断，TCP协议会在此以相同的顺序发送相同的数据包
负责域名解析的 DNS 服务
DNS（Domain Name System）服务是和HTTP协议一样位于应用层的协议，它提供域名到IP地址之间的解析服务。
浏览一个网址的全过程：
URL（Uniform Resource Locator，统一资源定位符） 和 URI（统一资源标示符）
URL 是访问web页面需要输入的网页地址 URI 是由某个协议方案表示的资源的定位标示符，协议方案是指访问资源所使用的协议类型名称
URI 用字符串标识某一互联网资源，而URL表示资源的地点（互联网上所处的位置），可见 URL 是 URI 的子集。
第二章：简单的HTTP协议
HTTP请求报文由：请求方法、请求URI、协议版本、可选的请求首部字段和内容实体 构成
HTTP 是一种不保存状态，即无状态协议。
HTTP 协议自身不对请求和响应之间的通信状态进行保存。目的是为了更快的处理大量事务，确保协议的可伸缩性。 后来有一些场景需要保存客户端的状态，比如登录状态，于是引入了 Cookie 技术。有了 Cookie 再用HTTP协议通信，就可以管理状态了。
告知服务器意图的HTTP方法
- GET : 获取
- POST: 传输实体主体
- PUT : 传输文件
- HEAD: 获得报文首部
- DELETE: 删除文件
- OPTIONS: 询问支持的方法
- TRACE：追踪路径
- CONNECT：要求用隧道协议连接代理
持久连接节省通信量
HTTP 初始版本，每进行一次HTTP通信就要断开一次TCP连接，当年数据小没问题，但随着HTTP的普及，HTTP所传输的内容愈来愈多，每次请求都会造成无谓的TCP连接建立和断开，增加通信量的开销。
为解决上述TCP连接的问题，HTTP/1.1 和 一部分 HTTP/1.0 相处了持久连接的方法，特点是：只要任意一端没有明确的提出断开连接，则保持TCP连接状态。
管线化
持久连接使得多数请求以管线化（pipelining）方式发送成为可能，以前发送请求后需等待并受到响应，才能发送下一个请求。管线化技术出现后，不用等待响应亦可直接发送下一个请求。这样就能做到同时并行发送多个请求。而不需要一个接一个地等待响应了。
第三章：HTTP报文内的HTTP信息
请求报文和响应报文的首部内容由以下数据组成：
-
请求行 包含用于请求的方法，请求 URI 和 HTTP 版本
-
状态行 包含响应结果的状态码，原因短语和HTTP版本
-
首部字段 包含请求和响应的各种条件和属性的各类首部 一般有四种首部：通用首部，请求首部，响应首部和实体首部
-
其他 可能包含HTTP的RFC 里未定义的首部（Cookie等）
编码提升传输速率
报文
是HTTP通信中的基本单位，由8位字节流组成，通过 HTTP 通信传输
实体
作为请求或响应的有效载荷数据（补充项）被传输，其内容由实体首部和实体主体组成
HTTP 报文的主体用于传输请求或响应的实体主体。通常，报文主体等于实体主体。只有当传输中进行编码操作时，实体主体的内容发生变化，才导致它和报文主体产生差异。
第四章：返回结果的HTTP状态码
状态码的类别
| 类别 | 原因短语 | |
|---|---|---|
| 1xx | Infomational（信息性状态码） | 接收的请求正常处理 |
| 2xx | Success（成功状态码） | 请求正常处理完毕 |
| 3xx | Redirection（重定向状态码） | 需要进行附加操作以完成请求 |
| 4xx | Client Error（客户端状态错误码） | 服务器无法处理请求 |
| 5xx | Server Error（服务器状态码） | 服务器处理请求出错 |
常见错误码
2xx - 成功
- 200 OK ： 请求被正常处理。
- 204 No Content ： 请求成功但返回的响应报文中不含实体的主体部分，一般只需要从客户端往服务器发送信息，而对客户端不需要发送新信息内容的情况下使用。
- 206 Partial Content : 客户端进行了范围请求，服务器成功执行了这部分GET请求，响应报文中包含由 Content-Range 指定范围的实体内容
3xx - 重定向
- 301 Moved Permanently ： 永久性重定向，该状态码表示请求的资源已被分配了新的URI，以后应使用资源现在所指的URI。
- 302 Found ： 临时性重定向，表示请求的资源已被分配了新的URI，希望用户本次能使用新的URI访问
- 303 See Other ： 表示由于请求对应的资源存在着另一个URI，应使用GET方法定向获取请求的资源。
- 304 Not Modified : 表示客户端发送附带条件的请求时，服务端允许请求访问资源，但未满足条件的情况。
- 307 Temporary Redirect : 临时重定向
4xx - 客户端错误
- 400 Bad Request : 请求报文中存在语法错误，当错误发生时，需修改请求的内容后再次发送请求。
- 401 Unauthorized ： 表示发送的请求需要有同感HTTP认证的认证信息。
- 403 Forbidden ： 表明对请求资源的访问被服务器拒绝了。例如未获取到文件系统的访问权限
- 404 Not Found ： 表明服务器上无法找到请求的资源。
5xx - 服务器错误
- 500 Internal Server Error ： 服务器端在执行请求时发生了错误。
- 503 Service Unavailable ：表明服务器暂时处于超负载或正在进行停机去维护，现在无法处理请求。
第五章：与 HTTP 协作的 Web 服务器
一台 Web 服务器可搭建多个独立域名的 Web 网站，也可作为通信路径上的中转服务器提升传输速率
代理
代理是一种由转发功能的应用程序，扮演了位于服务器和客户端中间人的角色，接收由客户端发送的请求并转发给服务器，同时也接收服务器返回的响应并转发给客户端 分缓存代理（缓存从源服务器获取的数据）和透明代理（对请求不做任何加工）
网关
网关是转发其他服务器通信数据的服务器，接收从客户端发送来的请求时，它像自己拥有资源的源服务器一样对请求进行处理。 工作机制和代理类似，而网关能够使通信线路上的服务器提供非HTTP协议服务。利用网关能够提高通信的安全性，因为可以在客户端与网关之间的通信线路上加密以确保连接的安全。
隧道
隧道是在相隔甚远的客户端和服务器两者之间进行中转，并保持双方通信连接的应用程序。 可按要求建立一条与其他服务器的通信线路，届时使用 SSL 等加密手段进行通信。隧道的目的是确保客户端与服务器进行安全的通信。
第六章：HTTP首部
HTTP 协议的请求和响应报文中必含HTTP首部，首部内容为客户端和服务器分别处理请求和响应提供所需要的信息。
请求报文
HTTP请求报文由：方法，URI，HTTP版本，HTTP首部字段等部分构成。
响应报文
HTTP响应报文由：HTTP版本，状态码（数字和原因短语），HTTP首部字段等3部分构成。
HTTP首部字段
首部字段由首部字段名和字段值构成，中间用冒号 ：分割。 例如HTTP首部中以 Content-Type 这个字段来表示报文主体的对象类型。
通用首部字段
请求首部字段
响应首部字段
实体首部字段
其他首部字段： HTTP 首部字段是可以自行扩展的
第七章：确保Web安全的HTTPS
HTTP 的缺点
- 通信使用明文（不加密），内容可能会被窃听
- 不验证通信方的身份，因此有可能遭遇伪装
- 无法证明报文的完整性，所以有可能已遭篡改
####加密处理防止被窃听
通信的加密
HTTP 协议中没有加密机制，但可以通过和SSL（Secure Socket Layer，安全套接层）或 TLS（Transport Layer Security，安全传输层协议）的组合使用，加密HTTP的通信内容。
用SSL建立安全通信线路之后，就可以在这条线路上进行HTTP通信的。与SSL组合使用的HTTP被称为 HTTPS（HTTP Secure，超文本传输安全协议）
内容的加密
通过使用证书，以证明通信方就是意料中的服务器。
HTTP+加密+认证+完整性保护 = HTTPS
通常，HTTP直接和TCP通信，当使用 SSL 时，则演变成先和 SSL 通信，再由SSL 和 TCP 通信了。
SSL 是独立于HTTP的协议，所以不光是HTTP协议，其他运行在应用层的SMTP和Telnet等协议均可配合SSL协议使用。可以说 SSL 是当今世界上应用最为广泛的网络安全技术。
HTTPS 采用共享密钥加密和公开密钥加密两者并用的混合加密机制。
使用SSL速度不可避免的会变慢：1.通信慢 2.大量消耗CPU和内存等资源，导致处理速度变慢。
第八章：确认访问用户身份的认证
认证的几种常见方式：
- 密码：只有本人才会知道的字符串信息
- 动态令牌：仅限本人持有的设备内显示的一次性密码
- 数字证书：仅限本人（终端）持有的信息
- 生物认证：指纹和虹膜等本人的生理信息
- IC卡等：仅限本人持有的信息
HTTP/1.1 使用的认证方式：
- BASIC认证（基本认证）
- DIGEST认证（摘要认证）
- SSL客户端认证
- FormBase认证（基于表单认证）
第九章：基于HTTP的功能追加协议
使用HTTP协议存在如下瓶颈：
- 一条连接上只可发送一个请求
- 请求只能从客户端开始，客户端不可以接收除响应以外的指令
- 请求/响应首部未经压缩就发送。首部信息越多延迟越大
- 发送冗长的首部，每次互相发送相同的首部造成的浪费较多
- 可任意选择数据压缩格式。非强制压缩发送
Ajax 的解决方法
Ajax（Asynchronous JavaScript and XML, 异步JavaScript与XML技术） 是一种有效利用JavaScript 和 DOM（Document Object Model） 的操作，以达到局部Web页面替换加载的异步通信手段。由于它只更新一部分界面，响应中传输的数据量会因此而减少。
Comet 的解决方法
通常，服务端接收到请求，在处理完毕后就会立即返回响应，但为了实现推送功能，Comet会先将响应置于挂起状态，当服务端有内容更新时，再返回该响应。因此，服务端一旦有更新，就可以立即反馈给客户端。
SPDY 的目标
SPDY 没有完全改写HTTP协议，而是再TCP/IP的应用层与传输层之间通过新加会话层的形式运作。同时，考虑到安全性问题，SDPY规定通信中使用SSL。
SDPY的设计图示
使用 SDPY后，HTTP协议额外获得以下功能：
多路复用流
通过单一的TCP连接，可以无限制处理多个HTTP请求。所有请求的处理都在一条TCP连接上完成，因此TCP处理效率得到提高
赋予请求优先级
压缩HTTP首部
推送功能
服务器提示功能
服务器可以主动提示客户端请求所需的资源。
WebSocket
Web 浏览器与 Web 服务器之间全双工通信标准。一旦Web服务器与客户端之间建立起 WebSocket 协议的通信连接，之后所有的通信都依赖这个专用协议进行，通信过程中可互相发送JSON，XML，HTML或图片等任意格式的数据。
WebSocket 通信的主要特点：
- 推送功能
- 减少通信量
第十章：构建Web内容的技术
HTML （HyperText Markup Language，超文本标记语言）。
CSS（Cascading Style Sheets，层叠样式表），可以指定如何展现HTML内的各种元素，属于样式表标准之一。
动态HTML（Dynamic HTML）
通过调用客户端脚本语言JavaScript，实现对HTML的Web页面的动态改造。利用 DOM（Document Object Model，文档对象模型）可指定欲发生动态变化的HTML元素。
Web应用
数据发布的格式及语言·
- XML
- RSS
- JSON
第十一章：Web的攻击技术
HTTP 不具备必要的安全功能
SQL注入攻击
对Web应用使用的数据库，通过运行非法的SQL而产生的攻击。
HTTP首部注入攻击
攻击者通过在响应首部字段内插入换行，添加任意响应首部或主体的一种攻击。
- 设置任何Cookie信息
- 重定向至任意URL
- 显示任意的主体（HTTP响应截断攻击）
目标遍历攻击
对本无意公开的文件目录通过非法截断其目录路径后，达成访问目的的一种攻击。
因设置或设计上的缺陷引发的安全漏洞
密码破解
算出密码，突破认证
DoS攻击
一种让运行中的服务呈停止状态的攻击。
- 集中利用访问请求造成资源过载，资源用尽的同时，实际上服务也就呈停止状态
- 通过攻击安全漏洞使服务停止
单纯来讲就是发生大量合法请求，服务器很难分辨何为正常请求，何为攻击请求，因此很难防止DoS攻击。 多态计算机发起的DoS攻击成为 DDoS攻击（Distributed Denial of Service attack）。
