身为一个前端，HTTP 对我而言就像是云雾环绕的一座山，看不透也不知从哪开始攀登。深入学习 HTTP 协议系列就是我对罗剑锋老师的《透视 HTTP 协议》所做的总结。希望能对大家的登山之旅有所帮助。

HTTP 是什么

HTTP 协议是 Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写，是用来在 www 服务器和本地浏览器互相传输超文本的传送协议，超文本包括文字、图片、音频、视频等内容。

与 HTTP 相关的概念

HTTP 协议中的两点

一般浏览器是 HTTP 协议中的请求方，服务器是应答方。服务器这里有两个概念，一个是硬件指的是一台机器，另外一个是软件，指的是提供 web 服务的应用程序，运行在硬件服务器上。

CDN

CDN 全称是 “Content Delivery Network”，内容分发式网络，利用了 HTTP 协议里的缓存和代理技术，代替源站响应客户端的请求。
CDN 可以缓存源站数据，让浏览器请求更快的得到响应。

爬虫

模拟 HTTP 请求端，向服务端发送请求，抓取各种数据。

DNS

DNS 即域名系统，用有意义的名字替代 ip。再使用 TCP/IP 协议通信仍需要 ip 地址，所以需要域名解析来将 IP 做一个转换，映射到真实的 IP 上。

HTTPS

全称为 “HTTP over SSL/TLS”，即运行在 SSL/TLS 上的 HTTP 服务。SSL/TLS 是一个负责加密的安全协议，基于 TCP/IP 协议之上。

代理

HTTP 协议中请求方和应答方的中转站，既可以发送客户端请求，也可以转发服务端应答。
常见种类：

  1. 匿名代理：隐藏被代理机器，只能看到代理服务器；
  2. 透明代理：跟匿名代理相比完全透明开放，外界既知道代理，也知道客户端；
  3. 正向代理：靠近客户端，代表客户端向服务端发送请求；
  4. 反向代理：靠近服务端，代表服务端响应客户端请求；
    CDN 其实就是一种代理，代替源服务端响应客户端的请求，起到了一个透明代理和反向代理的作用。

网络分层模型

TCP/IP 网络分层模型

TCP/IP 网络分层模型

TCP/IP 协议总共有四层，按照图示从下往上的顺序。

第一层链接层：负责在以太网、WiFi 这样的底层网络上发送原始数据包，工作在网卡这个层次，使用 MAC 地址来标记网络上的设备，所以有时候也叫 MAC 层。

第二层网际层/网络互联层：用 IP 地址取代 MAC 地址，组成落网。

第三层传输层：保证数据在 IP 地址标记的两点之间传输，是 TCP、UDP 工作的层次。

TCP 与 UDP 的区别：
TCP 是一个有状态的协议，需要先于对方建立连接然后才能发送数据，保证数据不丢失。UDP 无状态不用事先连接，但不保证数据会发到对方。TCP 的数据是连续的字节流，有先后顺序。UDP 则是分散的小数据包，顺序发，乱序收。

第四层应用层：有各种面向具体应用的协议，如 HTTP、SSH、FTP、Telnet。

MAC 层的传输单位是帧（frame），IP 层的传输单位是包（packet），TCP 层的传输单位是段（segment），HTTP 的传输单位则是消息或报文（message）。但这些名词并没有什么本质的区分，可以统称为数据包。

OSI 网络分层模型

OSI 全称“开放式系统互联通信参考模型”，从下到上分为七层。

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  1. 第一层：物理层，网络的物理形式，例如电缆、光纤、网卡、集线器等等；
  2. 第二层：数据链路层，它基本相当于 TCP/IP 的链接层；
  3. 第三层：网络层，相当于 TCP/IP 里的网际层；
  4. 第四层：传输层，相当于 TCP/IP 里的传输层；
  5. 第五层：会话层，维护网络中的连接状态，即保持会话和同步；
  6. 第六层：表示层，把数据转换为合适、可理解的语法和语义；
  7. 第七层：应用层，面向具体的应用传输数据。

两个分层模型的映射关系

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  1. 第一层：物理层，TCP/IP 里无对应；
  2. 第二层：数据链路层，对应 TCP/IP 的链接层；
  3. 第三层：网络层，对应 TCP/IP 的网际层；
  4. 第四层：传输层，对应 TCP/IP 的传输层；
  5. 第五、六、七层：对应到 TCP/IP 的应用层。

TCP/IP 协议栈的工作方式

HTTP 协议的传输过程通过协议栈逐层向下，每一层都添加本层的专有数据，层层打包向下层发送出去。
接收数据时按照从下往上穿过协议层，逐层拆包，拿到数据。

域名

域名的解析

域名需要转换成 IP 地址，这个转换的过程叫做域名解析。

域名解析采用的是 DNS 系统，除了 DNS 系统外，还会利用各种缓存机制，对 DNS 解析结果做缓存，方便下次能快速找到这个域名对应的 IP。

这里的缓存有：

  1. 操作系统缓存；
  2. host 文件映射；
  3. 浏览器缓存

利用域名我们可以做什么

  1. 重定向；
  2. 当做名字空间来使用，使内部服务可以直接使用域名来标记；
  3. 基于域名实现负载均衡。

基于域名的负载均衡也有两种方式。

第一种方式，利用域名解析可以返回多个 IP 地址的特性，使一个域名对应多台主机，客户端收到多个 IP 后可以自己使用轮询算法依次向服务器发起请求，实现负载均衡。

第二种方式，根据域名解析可以配置内部的策略，返回离客户端最近的主机或者当前服务质量最好的主机，在 DNS 端把请求发送到不同服务器，实现负载均衡。