HTTP协议栈

[coconilu]

HTTP历史

HTTP协议应该是目前世界上使用最广泛的网络协议了。蒂姆·伯纳斯·李(Tim Berners Lee)1989年提交一个提案，里面描述了了对万维网（World Wide Web）最初的设想，用以满足信息交换的需求。到了1990年10月，Tim完成了万维网三大基础技术的设计：命名方案（URI），通信协议（HTTP）和用来表示信息的标记语言（HTML）。

互联网、因特网、万维网的区别：
互联网是线路、协议以及通过TCP/IP协议实现数据电子传输的硬件和软件的集合体。
Internet（因特网） 是一个专有名词，指当前全球最大的、开放的、由众多网络互连而成的特定计算机网络（采用tcp/ip）协议族。 因特网是最大的互联网。Internet提供的主要服务有万维网(WWW)、文件传输（FTP)、电子邮件E-mail、远程登录（Telnet）等。
万维网则存在于互联网之上。它是无数个网络站点和网页的集合，构成了因特网主要的部分。它实际上是多媒体的集合，是由超级连接连接而成的。

HTTP协议的版本大致经历了0.9、1.0、1.1、2.0，还有未来的3.0。

1. HTTP 0.9

请求只有一行；没有请求头，没有响应头；
仅能返回超文本（HTML）；
每次请求之后都会关闭。

2. HTTP 1.0

有请求头和响应头；
不局限与超文本，content-type[MIME]（请求和响应首部都是ASCII编码，但是响应体可以是任何类型）；
支持内容编码（accept-encoding、content-encoding）等等。

3. HTTP 1.1

支持持久连接（keep-alive）；
支持分块编码传输（transfer-encoding）；
支持字节范围请求（响应码206）；
支持增强的缓存机制（cache-control）；
支持cookie；
支持HTTP请求管道，允许客户端可以同时发送多个请求到服务器，但是会有队头阻塞，响应是按顺序返回的。

4. HTTP 2.0

由谷歌自研协议SPDY演化而来。主要目的是改进传输性能（低延迟、高吞吐量）。

HTTP2.0主要特性有：

1. 二进制协议，头信息和数据体都是二进制，并且统称为"帧"（frame）
2. 多路复用，避免HTTP队头阻塞，传输是双向的、实时的
3. 头信息压缩，客户端和服务器同时维护一张头信息表，所有字段都会存入这个表，生成一个索引号，以后就不发送同样字段了，只发送索引号，这样就提高速度了
4. 支持服务器推送，允许服务器未经请求，主动向客户端发送资源

服务器推送是把双刃剑，要小心避开坑。由于缓存的存在，如果每次访问都会主动推送，那么就会造成带宽浪费，解决方案：根据cookie判断是否需要推送，类似etag。

HTTP2.0的多路复用是基于TCP的，在网络不稳定的情况下，效果可能还不如HTTP1.x。

5. HTTP 3.0

HTTP2.0虽然优化了很多，但也还是逃脱不了TCP的束缚。TCP协议有滑动窗口机制，也就是说，如果某个TCP包丢失了，那么就会影响滑动窗口的前进，导致TCP队头阻塞。

要想彻底摆脱这个TCP队头阻塞，只能切换到UDP。

QUIC是Google开发的快速UDP网络连接，它提供HTTP/2等效的多路复用与流控、TLS等效的安全机制，以及TCP等效的连接语义、可靠性、拥塞控制。

未来HTTP3.0会不会采用QUIC的实现，拭目以待。

HTTP语义

篇幅较大，详情可以看我的另一篇文章《HTTP 协议》。

HTTPS原理

请参考我的另一篇文章《HTTPS 协议》

HTTP 2.0

请参考我的另一篇文章《HTTP2 协议》