HTTP的交互模型.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Section 2 B/S,交互协议,HTTP,第,2,章,HTTP,的交互模型,谭晓阳,txy,jsft,.com,南京航空航天大学计算机系,WEB,技术和应用开发,HTTP,的交互模型,本讲内容,1,宏观运作原理,请求,/,响应协议,客户与服务器通信的三种方式,2,内部操作过程,基于网络层的,HTTP,交互过程,一个实际的例子,1,宏观运作原理,1.1,请求,/,响应协议,HTTP,协议是基于请求响应模式的。,客户机向服务器发送请求,（,（,Request,Request,）,）,绝大多数的,HTTP,通信都是由客户发起的，包含一个作用于服务器上某个资源的请求（例如下载服务器上的文件）。请求包含以下内容：,?,请求方法（,method,），,例如：,get,。,?,统一资源标识符（,URI,），,例如：,www.,nju,.,edu,.,cn,/index.,htm,。,?,协议版本号（,version,），,通常为,HTTP/1.0,或,HTTP/1.1,。,?,MIME,格式的消息，包括：请求限定符（,modifier,）、,客户机信息（,client information,），,还可能会有正文内容（,body content,）。,1,宏观运作原理,服务器向客户发送响应,（,（,Response,Response,）,）,服务器在收到客户的请求后，按照客户的要求对指定资源进,行适当处理（例如检索到客户所需的文件），并给予相应的响应。,响应包含以下内容：,?,一个状态行，包括：,消息的协议版本号（,version,）,一个成功或错误的状态码（,success or error code,）。,?,MIME,格式的消息,服务器信息（,server information,）,实体元信息（,meta,-information,）,还可能会有实体的正文内容（,body content,）。,1,宏观运作原理,1.2,客户与服务器通信的三种方式,直接通信,（,（,Direct Communication,Direct Communication,）,）,这种方式是一种最简单的情况，通过用户代理,(,UA),和源服务器,(,O),之间的单个连接来完成，如图所示。,1,宏观运作原理,通过中介的,HTTP,通信,中介有三种常见的形式：,代理,代理,（,Proxy,）、,网关,网关,（,Gateway,）,和,隧道,隧道,（,Tunnel,）。,Proxy,Proxy,是一种将请求转发（,forwarding,）,的代理（,agent,）,接收客户的请求,在对该请求进行局部或者全部的修改后，将请求转发给,URI,所指示的服务器。,服务器把响应发回给,Proxy,Proxy,然后把响应再发给客户端。,1,宏观运作原理,通过中介的,HTTP,通信（续）,?,Gateway,：,Gateway,是一种接收（,receiving,）,代理，通常作为两类服务器,（,e.g,：,Web,和,Email,）,的中介，将一类服务器所支持的协议翻,译为另一类服务器所支持的协议。,示例：,HTTP,POP3,网关在收到客户的请求（,HTTP,协议）时，,对其进行转换，并以其它协议（,POP3,）,的格式提交给,POP3,服务器；当收到,POP3,服务器的响应后，将其以,HTTP,的格式,返回给客户。,?,Tunnel,Tunnel,是两个连接之间的中继系统，与,Proxy,和,Gateway,不同，,它不对,HTTP,消息作任何修改。当客户与服务器的通信需要通,过防火墙（,firewall,）,等中介系统时，就可以使用,Tunnel,。,1,宏观运作原理,通过中介的,HTTP,通信（续）,通常，可以以任意的方式来组合各种中介系统，从而构成不,同的应用解决方案。如图所示。,在用户代理（,UA,）,和源服务器（,O,）,之间有三个中介（,A,B,和,C,）。,一个通过整个链的请求或响应消息必须经过四个独立的连接。,尽管该图中的连接是线性的，事实上，每个参与者都可能进行多,重的、并发的通讯。例如，,B,还可以从其它许多客户机接收请求，,而不仅仅局限于,A,；,并将这些请求传送给其它的服务器，而不仅,仅局限于,C,；,这些工作可以同时以并发的方式完成。,1,宏观运作原理,1,宏观运作原理,使用缓存的,HTTP,通信,在,HTTP,通信中的任何一个成员，包括：客户代理、服务器、中,介（除隧道外），均可以采用内部的缓存来处理客户请求。,如果,HTTP,通信链中的一个成员已经对某个请求的响应进行了缓,存，那么它就不再将该请求向前传递，而直接将响应返回给用户，,从而缩短请求,/,响应链。,优点：这样的处理方式能减少请求响应链路上的网络负载，提,高响应速度。,在用户经常提出同样的请求，或者多个用户具有类似请求的情况,下，该方式非常有用。例如：公司的,Intranet,上，或者校园网的网,络中心，都可以设置,Proxy,，,对于大家经常下载的公用软件和资,料，可以直接从,Proxy,上获得，这样可以加快下载速度，降低网,络费用。,1,宏观运作原理,下图是针对一个未被,UA,或,A,所缓存的请求，而,B,中曾经对该请求的响应进行过缓存。,B,之所以会对该请求进行缓存，可能是该用户或其它用户在以前提交过同样的请求。,2,内部操作过程,2.1,基于网络层的,HTTP,交互过程,HTTP,是应用层协议，它从应用的角度规定了客户和服务器,在通信时的消息格式和语义，而它的实现必须建立在其下的网络,层之上。,下面，以,Socket,这一最常用的网络层编程接口为例来说明客,户和服务器是如何通过网络层来实现,HTTP,交互。,整个过程包括四个步骤：,建立连接,发送请求,发送响应,关闭连接。,2,内部操作过程,建立连接,HTTP,服务器始终在,HTTP,端口守候客户的连接要求。客户打,开一个套接字（,Socket,）,并把它绑定在一个随机选择的端口上，,然后通过该套接字向服务器的,HTTP,端口发出连接要求。当有,一个连接要求到达时，服务器生成一个新的套接字，然后产生,一个新的过程或线程来处理用户的请求。,2,内部操作过程,建立连接（续）,2,内部操作过程,发送请求,在客户和服务器成功建立连接后，客户机可以使用,Socket,接,口中的,send,、,write,等,API,将请求消息发送出去，而服务器则可以,使用,Socket,接口中的,recv,、,read,等,API,来接收请求消息。,发送响应,服务器在处理完客户的请求后，要向客户机发送响应消息。,此时可使用,Socket,接口中的,send,、,write,等,API,将响应消息发送出去，,而客户则使用,Socket,接口中的,recv,、,read,等,API,来接收响应消息。,注意：将客户的请求和服务器的响应正确地发送给对方是网络层,的任务，而为了确保客户和服务器能够正确地理解对方传递的消,息则是,HTTP,这一应用层协议的任务，即需要规定客户和服务器,双方所发送消息的格式和语义。,2,内部操作过程,关闭连接,在一次请求,/,响应完毕后，客户和服务器双方都可以通过关,闭套接字来结束,HTTP,交互。,HTTP/1.0,中仅支持非持久连接，因此，在一次请求,/,响应完毕后，,客户或服务器将通过关闭套接字来结束,HTTP,交互。,在,HTTP/1.1,中，连接的缺省类型为持久连接，即在客户与服务器,建立连接后，可以发送多个请求和响应，直到客户或者服务器显,式地关闭该连接。之后，客户在发送新的请求之前，必须与服务,器重新建立连接。,使用持久连接具有以下优点：,节省宿主机的开销，减少用户的等待时间。,将减少网络流量，缓解网络堵塞。,客户的请求和服务器的响应可以以流水线（,pipeline,）,的方式,运作。这样可以提高连接的使用效率，减少用户的等待时间。,2,内部操作过程,2.2,一个实际的例子,下面，我们给出一个实际的例子，通过分析客户,/,服务器在,HTTP,交互中发送的数据包来进一步说明,HTTP,作为一个网络层之上的应用是如何利用,TCP/IP,协议所提供的可靠通信服务的。,2,内部操作过程,说明：在实际情况下，上述数据包是相互混杂的。此处为了清晰起见，将它们分开列出。,2,内部操作过程,2,内部操作过程,从该例子中可以看出：,两个,TCP,连接是独立的，它们在各自的数据传输完毕后分别结束。,客户与服务器的交互过程中，除了传输的,HTML,文件和图像文件是有效负载以外，其它的数据包是为了传输文件而发送的额外负载。,即使不传输任何文件，客户和服务器之间为了建立和关闭连接至少需要交换,7,个数据包，这占据,HTTP,协议开销中的一大部分。,THE END,Any suggestion will be welcome,and appreciated,txy,jsft,.com,Review,1 教学目标,从宏观上掌握,HTTP,协议运作的基本原理，包括：请求/响应协议、客户/服务器通信的三种模式。,从微观上理解客户/服务器利用,HTTP,协议进行交互的内部操作过程。,2 知识点,HTTP,是一种请求/响应协议。,HTTP,通信的三种模式：简单通信、通过中介系统的通信、使用缓存的通信。,客户/服务器利用,HTTP,协议进行交互的内部操作过程，包括：建立连接、发送请求、发送响应、关闭连接。,