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HTTP 相关系统知识

HTTP 相关系统知识

作者: coolheadedY | 来源:发表于2018-07-11 20:08 被阅读22次

    因特网协议五层协议

    • 物理层
      定义物理设备如何传输数据

    • 数据链路层
      在通信的实体间建立数据链路连接

    • 网络层
      为数据在节点之间传输创建逻辑链路

    • 传输层
      向用户提供可靠的端到端服务
      传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节

    • 应用层
      为应用软件提供了更多服务
      构建于 TCP 协议之上
      屏蔽网络传输相关细节

    HTTP 历史

    • HTTP / 0.9
      只有一个命令 GET
      没有HEADER 等描述数据的信息
      服务器发送完毕就关闭 TCP 连接

    • HTTP / 1.0
      增加了很多命令
      增加 status code 和header
      多字符集的支持、多部分发送、权限、缓存

    • HTTP / 1.1
      持久连接
      pipeline(同一个连接里发送多个请求)
      增加 host 和其他命令 (物理服务、集群里 host 区分部署的 web 服务)

    • HTTP2
      所有数据以二进制传输
      同一个连接里发送多个请求不再需要按照顺序(并行)
      头信息压缩以及推送提高效率的功能(资源返回和 ajax 并行)

    URI 、URL、URN

    • URI
      Uniform Resource Identifier / 统一资源标识符
      用来标识互联网上唯一的信息资源
      包括 URL、URN

    • URL
      Uniform Resource Locator / 统一资源定位器
      http、ftp 协议都是同一个格式
      http://user:pass@host.com:80/path?query=string#hash
      schema: http:// file:// https://
      host: 找到物理服务器
      端口: 定位 web 服务器
      path: 路由、资源目录
      query: 查询参数
      hash: 文档片段、锚点定位

    • URN
      永久统一资源定位符
      在资源移动之后还能被找到
      不成熟

    HTTP 请求

    • 报文


    • HTTP 方法
      用来定义对于资源的操作
      常用 GET、POST、DETEL、PUT、PATCH
      有各自的语义

    • HTTP code
      定义服务器对请求的处理结果
      各个区间的 code 各自的语义
      好的 HTTP 服务可以通过 code 判断结果

    命令行发送请求

    • curl
    curl -v url

    同源限制

    Access-Control-Allow-Origin

    CORS 预请求

    • 允许方法
      GET HEAD POST

    • 允许的Content-Type
      text/plain
      multipart/form-data
      application/x-www-form-urlencoded

    • 其他限制
      自定义 header 限制
      XMLHttpRequestUpload 对象没有注册时间监听
      请求中没有使用 ReadableStream 对象

    HTTP 缓存

    强缓存 Cache-Control

    可缓存性

    public: 任何地方都可缓存，http 代理服务器、发出请求的客户端浏览器都可缓存
    private: 发起请求的客户端浏览器才可缓存
    no-cache: 任何节点都不可使用缓存(可缓存但服务器指定其不使用)

    到期

    max-age=<seconds>: 缓存时间
    s-maxage=<seconds>: 会代替 max-age 只在代理服务器生效
    max-stale=<seconds>: max-age 过期后仍然使用过期缓存，发起请求的客户端设置(浏览器不常用)

    资源重新验证

    must-revalidate: 过期后会去原服务端验证是否过期
    proxy-revalidate: 指定的缓存服务器验证是否过期

    其他

    no-store: 本地不可缓存
    no-transform: 常用于 proxy 服务器里, 资源不可转换压缩

    协商缓存

    验证 header

    • Last-Modified
    • Etag

    Last-Modified

    配合 If-Modified-Since 或 If-Unmodified-Since 使用
    对比上次修改时间验证资源是否需要更新

    Etag

    文件完整性 hash 数据签名
    配合 If-Match 或 If-Non-Match 使用
    对比资源的 hash 签名是否一致决定是否使用缓存

    cookie & session

    cookie

    Set-Cookie 设置
    同源下再次请求会自动带上
    键值对形式，可以设置多个

    cookie 属性

    max-age 和 expires 设置过期时间
    Secure 只在 https 请求的时候才发送 cookie
    HttpOnly 无法通过 document.cookie 访问 cookie
    domain 设置二级域名可访问的 cookie (domain=yang.com，a.yang.com, b.yang.com 都可以访问)

    长连接

    Connection: keep-alive | close
    http/1.1 无法并发，在网速慢的情况下还是会创建多个 ConnectionID

    数据协商

    分类

    MIME types

    • 请求
    • 响应

    请求 header - Accept

    Accept: 想要的数据类型
    Accept-Encoding: 什么样的编码方式传输, 用于数据压缩格式
    Accept-Language: 数据语言
    User-Agent: 浏览器信息判断

    响应 header - Content

    Content-Type: 返回的数据格式
    Content-Encoding: 对应客户端请求的 Accept-Encoding
    Content-Language: 对应客户端请求的 Accept-Language

    数据压缩

    zlib 压缩
    zlib.gzipSync(buffer)
    Content-Encoding: gzip
    没压缩前

    没压缩前
    压缩后
    zip 压缩后

    文件数据协商

    Content-Type: multipart/form-data

    重定向 redirect

    响应 header : Location: /url
    响应 CODE: 302 301 才可以跳转

        response.writeHead(301, {
      'Location': '/new',
    })

    301 302 区别

    • 302 临时跳转
      请求 / 重定向到 /new
      每次后台都会收到两次请求

    • 301 永久跳转

      浏览器会尽量长的缓存 301 请求，需要慎重设置, 浏览器如果不清缓存会造成一直跳转

    请求 / 重定向到 /new
    后台第一次会收到两次请求
    第二次只会收到/new

    内容安全策略 CSP

    Content-Security-Policy:
    限制资源获取
    报告资源获取越权

    限制方式

    default-src 限制全局
    制定资源类型

    资源类型

    MDN
    connect-src / img-src / style-src / script-src 等

    设置 CSP

    // 服务端设置
      'Content-Security-Policy': 'default-src http: https:' // 只能根据外链
      'Content-Security-Policy': 'script-src http: https:' // 只限制script
      'Content-Security-Policy': 'default-src \'self\' https://cdn.bootcss.com' // 只根据本域名, 增加 cdn.bootcss.com 域名
      'Content-Security-Policy': 'default-src \'self\'' // 只根据本域名
      'Content-Security-Policy': 'default-src \'self\'; form-action \'self\'' // 限制表单提交
      'Content-Security-Policy': 'default-src \'self\'; form-action \'self\'; report-uri /report' // 服务器上报
      'Content-Security-Policy-Report-Only': 'default-src \'self\'; form-action \'self\'; report-uri /report' // 服务器只上报，但是课加载

    // meta 标签设置
  <meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="default-src 'self'; form-action 'self'; report-uri /report">
    被 csp 禁止
    设置 connect-src 可以限制 ajax 发送

    nginx

    统一配置文件

    nginx.conf

      include servers/*; // 此目录下的所有 .conf 文件

    代理

    访问 yang.com 下的 / 路径代理到本地 8888 端口

    server {
  listen      80;
  server_name yang.com; # 要配置 host 不然就访问外网了

  location / {
    proxy_pass http://127.0.0.1:8888;
    proxy_set_header Host $host; # host配置
  }
}

    代理缓存

    # 缓存
proxy_cache_path cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m; # levels=1:2 是否创建二级文件夹, keys_zone 缓存大小

server {
  listen      80;
  server_name yang.com; # 要配置 host 不然就访问外网了

  location / {
    proxy_cache my_cache; # 配置的缓存名
    proxy_pass http://127.0.0.1:8888;
    proxy_set_header Host $host; # host配置
  }
}

    'Cache-Control': 'max-age=5, s-maxage=20' 浏览器缓存 5s 代理服务器缓存 20s
'Cache-Control': 'max-age=5, s-maxage=20, private' // 只可浏览器缓存
'Cache-Control': 'max-age=5, s-maxage=20, no-store' // 都不可缓存
'Vary': 'X-Test-Cache'  // 指定的 X-Test-Cache 头才可缓存，比如 req header 发了 X-Test-Cache： user-agent，
    • s-maxage 代理服务器缓存，对应多个客户端请求加速
    • Vary 当 req.header: X-Test-Cache 为 1 时发送后，代理缓存了 X-Test-Cache 为 1 这个请求，下次其他客户端请求 X-Test-Cache 为 1 则使用代理服务器缓存。可以使用 user-agent 进行代理服务器的设备缓存。

    HTTPS

    生成密钥

    openssl req -x509 -newkey rsa:2048 -nodes -sha256 -keyout test-privkey.pem -out test-cert.pem

    nginx 生成 https 服务

    server {
  listen      443;
  server_name yang.com; # 要配置 host 不然就访问外网了

  ssl on;
  ssl_certificate_key /usr/local/etc/openssl/test/test-privkey.pem; # 密钥路径
  ssl_certificate /usr/local/etc/openssl/test/test-cert.pem; # 密钥路径

  location / {
    proxy_cache my_cache; # 配置的缓存名
    proxy_pass http://127.0.0.1:8888;
    proxy_set_header Host $host; # host配置
  }
}

    http 跳转到 https

    # http 跳转到 https
server {
  listen      80 default_server;
  listen      [::]:80 default_server;
  server_name yang.com;
  return 302  https://$server_name$request_uri; # 进行 302 跳转
}

    HTTP2

    开启 https 才可使用 http2

    优势

    信道复用、分帧传输: 并发的 TCP 连接只创建一个 TCP
    Server Push: 服务端主动发送

    server 编写 http2

    // ...
  if (request.url === '/') {

    response.writeHead(200, {
      'Content-Type': 'text/html',
      'Connection': 'close',
      'Link': '</carbon.png>; as=image; rel=preload' // http2 需要进行服务端推送
    })

    response.end(html)
  }
// ...

    nginx 将 http2 转为 http1.1

    nginx 可以将 http2 转成 1.1 版本传输给服务端

    server {
  listen             443 http2;
  server_name        yang.com; # 要配置 host 不然就访问外网了
  http2_push_preload on; # 开启服务器推送

  ssl on;
  ssl_certificate_key /usr/local/etc/openssl/test/test-privkey.pem;
  ssl_certificate     /usr/local/etc/openssl/test/test-cert.pem;

  location / {
    proxy_cache my_cache; # 配置的缓存名
    proxy_pass http://127.0.0.1:8888;
    proxy_set_header Host $host; # host配置
  }
}

    推送结果


    测试 HTTP2 性能 
    $ curl -v https://yang.com 
$ curl -v -k https://yang.com // 打开不安全 ssl 限制
$ curl -v -k --http1.1 https://yang.com // 指定 http1.1 访问

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