透视 HTTP 协议
罗剑锋(Chrono)
前奇虎 360 技术专家,Nginx/OpenResty 开源项目贡献者
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透视 HTTP 协议
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09 | HTTP报文是什么样子的?

在上一讲里,我们在本机的最小化环境了做了两个 HTTP 协议的实验,使用 Wireshark 抓包,弄清楚了 HTTP 协议基本工作流程,也就是“请求 - 应答”“一发一收”的模式。
可以看到,HTTP 的工作模式是非常简单的,由于 TCP/IP 协议负责底层的具体传输工作,HTTP 协议基本上不用在这方面操心太多。单从这一点上来看,所谓的“超文本传输协议”其实并不怎么管“传输”的事情,有点“名不副实”。
那么 HTTP 协议的核心部分是什么呢?
答案就是它传输的报文内容。
HTTP 协议在规范文档里详细定义了报文的格式,规定了组成部分,解析规则,还有处理策略,所以可以在 TCP/IP 层之上实现更灵活丰富的功能,例如连接控制,缓存管理、数据编码、内容协商等等。

报文结构

你也许对 TCP/UDP 的报文格式有所了解,拿 TCP 报文来举例,它在实际要传输的数据之前附加了一个 20 字节的头部数据,存储 TCP 协议必须的额外信息,例如发送方的端口号、接收方的端口号、包序号、标志位等等。
有了这个附加的 TCP 头,数据包才能够正确传输,到了目的地后把头部去掉,就可以拿到真正的数据。
HTTP 协议也是与 TCP/UDP 类似,同样也需要在实际传输的数据前附加一些头数据,不过与 TCP/UDP 不同的是,它是一个“纯文本”的协议,所以头数据都是 ASCII 码的文本,可以很容易地用肉眼阅读,不用借助程序解析也能够看懂。
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    1:如果拼 HTTP 报文的时候,在头字段后多加了一个 CRLF,导致出现了一个空行,会发生什么? 在header 下面第一个空行以后都会被当作body 体 2:讲头字段时说“:”后的空格可以有多个,那为什么绝大多数情况下都只使用一个空格呢? 头部多一个空格就会多一个传输的字节,去掉无用的信息,保证传输的头部字节数尽量小

    作者回复: 回答的很好。

    4
    146
  • 壹笙☞漂泊
    答题: 1、头字段后多了一个CRLF,会被当做body处理 2、节省资源 总结: HTTP协议的请求报文和相应报文的结构基本相同: 1、起始行(start line):描述请求或响应的基本信息 2、头部字段集合(header):使用key-value形式更详细的说明报文 3、消息正文(entity):实际传输的数据,它不一定是纯文本,可以是图片、视频等二进制数据 HTTP协议必须有header,可以没有body。而且header之后必须要有一个空行,也就是 “CRLF”,十六进制的“0D0A” 请求行(请求报文里的起始行): 描述了客户端想要如何操作服务器端的资源 起始行由三部分构成: 1、请求方法:标识对资源的操作:GET/POST/PUT 2、请求目标:通常是一个URI,标记了请求方法要操作的资源 3、版本号:标识报文使用的HTTP协议版本 以上三部分,通常使用空格分隔,最后用CRLF换行 状态行:(响应报文里的起始行): 服务器响应的状态 状态行也是由三部分构成: 1、版本号:标识报文使用的HTTP协议版本 2、状态码:三位数,用代码形式标识处理的结果,比如200是成功,500是服务器错误 3、原因:作为数字状态码补充,是更详细的解释文字,帮助人理解原因 以上三部分,通常也使用空格分隔,最后用CRLF换行 头部字段: 请求行或状态行再加上头部字段集合就构成了HTTP报文里完整的请求头或响应头。 头部字段是key-value的形式,用“:”分隔,最后用CRLF换行标识字段结束 头字段,不仅可以使用标准的Host等已有开头,也可以任意添加自定义头 注意: 1.字段名不区分大小写,例如“Host"也可以写成“host”,但首字母大写的可读性更好; 2.字段名里不允许出现空格,可以使用连字符“一”,但不能使用下划线“”。例 如,“test-name”是合法的字段名,而“test name""test_ name' 是不正确的字段名; 3.字段名后面必须紧接着“:”,不能有空格,而“:” 后的字段值前可以有多个空格; 4.字段的顺序是没有意义的,可以任意排列不影响语义; 5.字段原则上不能重复,除非这个字段本身的语义允许,例如Set-Cookie。 常用头字段 基本分为四类: 1.通用字段:在请求头和响应头里都可以出现; 2.请求字段:仅能出现在请求头里,进一步说明请求信息或者额外的附加条件; 3.响应字段:仅能出现在响应头里,补充说明响应报文的信息; 4.实体字段:它实际上属于通用字段,但专门描述body的额外信息。 Host:请求字段,只能出现在请求头。是必须出现的字段 User-Agent:是请求字段,只能出现在请求头里。 Date:是通用字段,通常出现在响应头,标识HTTP报文创建的时间,客户端可以使用这个时间再搭配其他字段决定缓存策略 Server字段是响应字段,只能出现在响应头里。告诉客户端当前正在提供Web服务的软件名称和版本号。 Content-Length:标识报文里body的长度。

    作者回复: 总结的非常好,赞!

    46
  • Mèow
    请问Host虽然是规定必须的,但是不加的话也没问题吗?我看掘金的主页就没有host,而是用的几个私有字段 :authority: juejin.cn :method: GET :path: / :scheme: https

    作者回复: Host是必须要有的字段,你贴的这几个实际上是http/2的字段(前面有冒号,全小写),而:authority就相当于http/1里的host。

    26
  • xing.org1^
    老师,请问为什么请求头太大会占用服务器资源呢?

    作者回复: 因为服务器必须分配内存存储请求头,然后才能处理,如果头很大,比如说16k,那么几万个请求就会占用非常多的内存。 Nginx里限制头不超过4k,就是为了节约内存资源。

    5
    24
  • 隰有荷
    为啥老师懂的这么多!唉,何时能学成你的一半水平,我也就满意了😂

    作者回复: 学业有先后,术业有专攻,一起努力。

    14
  • 10
    我也遇到了前面2个同学提到的遗失对主机的连接的问题,但老师您的回答貌似没解决问题,我再确认一下,在浏览器可以顺利访问www.chrono.com的情况下: 1. Win+R打开Telnet后,输入 “open www.chrono.com 80”,点击回车,然后界面显示“正在连接open www.chrono.com 80” 2. 上一步漫长的等待后,界面显示“按任意键继续” 3. 我按了空格,界面上新增一行“遗失对主机的连接” 另外老师您说的“按Ctrl+]键,然后回车”我在上面1步和第3步都试过 每次都显示“无效指令” 请问我是哪一步出的问题呢

    作者回复: 不需要等待,在显示“正在连接”的时候按按Ctrl+]键,然后回车。 “正在连接”的意思是已经连上了。 可以再搜索一下Windows上Telnet的用法。

    4
    10
  • qzmone
    我也不是很理解这个host字段,比如一个网站的域名解析后的IP是负载均衡的IP,负载均衡后面对应的是web主机集群,那么这个host是什么,浏览器怎么知道虚拟主机的真实IP呢

    作者回复: host字段是给Web服务器(Apache,Nginx)用的。 解析出ip后,请求到达Nginx,因为上面运行了很多的虚拟主机,比如a.com/b.com/c.com,那么应该进那个呢? 这个时候就要用到host字段了。如果host=b.com,那么Nginx就会使用b.com的配置提供服务。 你最后的问题其实是反了,浏览器解析域名得到ip地址,它不知道域名对应的是不是虚拟主机,也可能是真实主机。

    2
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  • 文華
    使用Telnet遇到问题的同学请注意,“Escape Character is 'Ctrl+]'"这提示的意思是已经连接到了服务器,按Ctrl+]就结束连接退出了,所以看到提示时直接将HTTP请求内容贴上去,再按回车加入空行,就能得到响应了。

    作者回复: 欢迎同学们互相交流学习经验。

    7
  • -W.LI-
    支持老师原声。赞一个

    作者回复: 理解万岁。

    7
  • 面罩
    说一下老师所说的 telnet 怎么用: 1. win + r,输入 telnet,确定后就打开了 2. 在界面中输入 open www.chrono.com 80,并回车 3. 接下来会显示 “正在连接 www.chrono.com....”,就已经表示连接上了 4. 接下来先 ctrl + ],然后再 enter,即可进入黑乎乎的编辑页面 5. 在编辑页面输入老师给的请求信息(我是手敲的,我复制过去貌似直接发请求了,应该是复制的格式不对,导致失败了) 6. 输入请求信息后,连续点击两次 enter,即可发送请求

    作者回复: great

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