Особенности работы HTTP протокола. Смотреть что такое "HTTP" в других словарях

Вашему вниманию предлагается описание основных аспектов протокола HTTP - сетевого протокола, с начала 90-х и по сей день позволяющего вашему браузеру загружать веб-страницы. Данная статья написана для тех, кто только начинает работать с компьютерными сетями и заниматься разработкой сетевых приложений, и кому пока что сложно самостоятельно читать официальные спецификации.

HTTP - широко распространённый протокол передачи данных, изначально предназначенный для передачи гипертекстовых документов (то есть документов, которые могут содержать ссылки, позволяющие организовать переход к другим документам).

Аббревиатура HTTP расшифровывается как HyperText Transfer Protocol , «протокол передачи гипертекста». В соответствии со спецификацией OSI , HTTP является протоколом прикладного (верхнего, 7-го) уровня. Актуальная на данный момент версия протокола, HTTP 1.1, описана в спецификации RFC 2616 .

Протокол HTTP предполагает использование клиент-серверной структуры передачи данных. Клиентское приложение формирует запрос и отправляет его на сервер, после чего серверное программное обеспечение обрабатывает данный запрос, формирует ответ и передаёт его обратно клиенту. После этого клиентское приложение может продолжить отправлять другие запросы, которые будут обработаны аналогичным образом.

Задача, которая традиционно решается с помощью протокола HTTP - обмен данными между пользовательским приложением, осуществляющим доступ к веб-ресурсам (обычно это веб-браузер) и веб-сервером. На данный момент именно благодаря протоколу HTTP обеспечивается работа Всемирной паутины.

Также HTTP часто используется как протокол передачи информации для других протоколов прикладного уровня, таких как SOAP, XML-RPC и WebDAV. В таком случае говорят, что протокол HTTP используется как «транспорт».

API многих программных продуктов также подразумевает использование HTTP для передачи данных - сами данные при этом могут иметь любой формат, например, XML или JSON.

Как правило, передача данных по протоколу HTTP осуществляется через TCP/IP-соединения. Серверное программное обеспечение при этом обычно использует TCP-порт 80 (и, если порт не указан явно, то обычно клиентское программное обеспечение по умолчанию использует именно 80-й порт для открываемых HTTP-соединений), хотя может использовать и любой другой.

Как отправить HTTP-запрос?

Самый простой способ разобраться с протоколом HTTP - это попробовать обратиться к какому-нибудь веб-ресурсу вручную. Представьте, что вы браузер, и у вас есть пользователь, который очень хочет прочитать статьи Анатолия Ализара.

Предположим, что он ввёл в адресной строке следующее:

Http://alizar.сайт/

Соответственно вам, как веб-браузеру, теперь необходимо подключиться к веб-серверу по адресу alizar.сайт.

Для этого вы можете воспользоваться любой подходящей утилитой командной строки. Например, telnet:

Telnet alizar.сайт 80

Сразу уточню, что если вы вдруг передумаете, то нажмите Ctrl + «]», и затем ввод - это позволит вам закрыть HTTP-соединение. Помимо telnet можете попробовать nc (или ncat) - по вкусу.

После того, как вы подключитесь к серверу, нужно отправить HTTP-запрос. Это, кстати, очень легко - HTTP-запросы могут состоять всего из двух строчек.

Для того, чтобы сформировать HTTP-запрос, необходимо составить стартовую строку, а также задать по крайней мере один заголовок - это заголовок Host, который является обязательным, и должен присутствовать в каждом запросе. Дело в том, что преобразование доменного имени в IP-адрес осуществляется на стороне клиента, и, соответственно, когда вы открываете TCP-соединение, то удалённый сервер не обладает никакой информацией о том, какой именно адрес использовался для соединения: это мог быть, например, адрес alizar..ru или m.. Однако фактически сетевое соединение во всех случаях открывается с узлом 212.24.43.44, и даже если первоначально при открытии соединения был задан не этот IP-адрес, а какое-либо доменное имя, то сервер об этом никак не информируется - и именно поэтому этот адрес необходимо передать в заголовке Host.

Стартовая (начальная) строка запроса для HTTP 1.1 составляется по следующей схеме:

Например (такая стартовая строка может указывать на то, что запрашивается главная страница сайта):

Ну и, конечно, не забывайте, что любая технология становится намного проще и понятнее тогда, когда вы фактически начинаете ей пользоваться.

Удачи и плодотворного обучения!

Теги:

http
alizar
spdy

Добавить метки

Цель лекции: сформировать представление о функционировании протокола HTTP/HTTPS.

HTTP (HyperText Transfer Protocol) – один из наиболее важных протоколов, который обеспечивает передачу данных через интернет. Протокол HTTP находится на седьмом, прикладном уровне модели OSI и работает на основе протокола TCP.

Поскольку протокол HTTP находится на прикладном уровне, прикладные приложения могут использовать непосредственно его для организации сетевого взаимодействия. Кроме того, протокол HTTP является важнейшей частью веб-приложений. В этом случае браузер, используя возможности HTTP, взаимодействует с сервером для получения необходимых данных.

Протокол HTTP предполагает передачу данных в режиме "запрос-ответ" . При этом в рамках такого взаимодействия могут передаваться данные практически любого типа – обычный текст, гипертекст (HTML), таблицы стилей, клиентские сценарии, изображения, документы в различных форматах, бинарная информация и т.д.

В рамках протокола HTTP всегда четко выделяется клиент и сервер. Клиент всегда является инициатором взаимодействия. Сервер, в свою очередь, прослушивает все входящие соединения и обрабатывает каждое из них. Поскольку HTTP-взаимодействие функционирует по схеме "запрос-ответ", то для инициации сеанса передачи данных необходимо сгенерировать HTTP-запрос. В рамках этого запроса клиент описывает то, какой ресурс он хочет получить от сервера, а также указывает различные дополнительные параметры. После этого запрос отправляется серверу и тот, в свою очередь, обрабатывает запрос и генерирует HTTP-ответ, в котором содержится служебная информация и содержимое того ресурса, который был запрошен. В целом схематически процесс можно изобразить следующим образом.

HTTP-запрос и HTTP-ответ сходны по своей структуре и называются HTTP-сообщениями . Фактически, все взаимодействие в рамках протокола HTTP сводится к пересылке HTTP-сообщений. Каждое HTTP-сообщение является обычной текстовой информацией, представленной в определенном формате. Давайте поподробнее рассмотрим формат HTTP-сообщения.

Каждое HTTP-сообщение состоит из нескольких строк. Первой строкой всегда идет приветственная строка, она существенно различается для HTTP-запроса и HTTP-ответа. Обычно в ней содержится общая информация о запросе. После первой строки в HTTP-сообщении присутствуют HTTP-заголовки – каждый заголовок с новой строки. HTTP-заголовки присутствуют как в HTTP-запросе, так и в HTTP-ответе. Смысл HTTP-заголовков заключается в уточнении HTTP-сообщения для того, чтобы принимающая это HTTP-сообщение сторона могла наиболее точно обработать входящее сообщение. Количество заголовков HTTP-сообщения является переменным и зависит от конкретного HTTP-сообщения. Если отправляющая сторона считает, что этот HTTP-заголовок необходим в этом HTTP-сообщении, то она добавляет его, если нет – то не добавляет. Каждый HTTP-заголовок начинается с новой строки. HTTP-заголовок состоит из имени и значения, имя заголовка определяет его предназначение. После набора HTTP-заголовков следует пустая строка, после которой идет тело HTTP-сообщения. Таким образом, общую структуру HTTP-сообщения можно представить следующим образом.

HTTP-запрос формируется на клиенте и отправляется на сервер с целью получения информации от него. В нем содержится информация о ресурсе, который необходимо загрузить, а также дополнительные сведения. Первая строка содержит метод запроса (который мы рассмотрим далее в этой лекции), имя ресурса (с указанием относительного пути на сервере), а также версию протокола. Например, вид приветственной строки может быть определен как "GET /images/corner1.png HTTP/1.1 ". Такой запрос обращается к серверу с требованием выдать методом GET изображение, расположенное в папке "images " и имеющее название "corner1.png ". HTTP-заголовки имеют важное значение для HTTP-запроса, поскольку в них указывается уточняющая информация о запросе – версия браузера, возможности клиента принимать сжатое содержимое, возможности кэширования и другие важные параметры, которые могут влиять на формирование ответа. В теле HTTP-запроса обычно содержится информация, которую необходимо передать на сервер. Например, если требуется загрузить файл на сервер, то содержимое файла будет находится в теле HTTP-запроса. Однако, размещение данных в теле HTTP-запроса допускается не для всех HTTP-методов. Например, тело HTTP-запроса всегда пустое, если используется метод GET . Таким образом, стандартный HTTP-запрос может выглядеть следующим образом.

В приведенном HTTP-запросе клиент обращается к серверу "microsoft.com ", запрашивает ресурс "images/corner.png " и указывает, что он способен принимать сжатое содержимое по алгоритму "gzip " или "deflate ", его языком является английский язык и указывает версию своего браузера. Как было отмечено ранее, количество и набор заголовков может существенно отличаться. Можно привести другой пример HTTP-запроса.

Этот запрос отличается от предыдущего тем, что в нем используется метод POST , который также загружает данные на сервер. При этом сами данные содержаться в теле HTTP-запроса после пустой строки.

HTTP-ответ генерируется веб-сервером в ответ на поступивший HTTP-запрос. По своей структуре он схож с HTTP-запросом, но имеет определенные отличия. Главное отличие содержится в первой строке. Вместо имени запрашиваемого ресурса и метода запроса в ней указывается статус ответа. Статус указывает на то, насколько успешно выполнился HTTP-запрос. Например, в случае, если документ найден на сервере и может быть выдан клиенту, то статус имеет значение "ОК ", которое говорит о том, что запрос выполнился успешно. Однако, могут появляться исключительные ситуации – например, документ отсутствует на сервере или у пользователя отсутствуют права на получение ресурса. Набор всевозможных статусных сообщений HTTP-ответа мы рассмотрим далее в этой лекции. Таким образом, первая строка HTTP-ответа может принимать значение "HTTP/1.1 200 OK ". HTTP-заголовки в HTTP-ответе также являются важным элементом. Они характеризуют содержимое, которое передается клиенту. Например, в этих HTTP-заголовках может содержаться информация о типе содержимого (HTML-документ, изображение и т.д.), длине содержимого (размер в байтах), дате модификации, режиме кэширования и др. Все эти заголовки влияют на способ отображения данных на клиенте, а также устанавливают правила хранения данных в клиентском кэше. Типичный вид HTTP-ответа может быть следующим.

В приведенном примере сервер указывает, что ресурс найден, его тип – HTML-документ, а также указывает размер и дату модификации. После пустой строки идет содержимое HTML-документа, т.е. по сути то, что запрашивал клиент. Как и в случае с HTTP-запросом, в HTTP-ответе количество заголовков может изменяться на усмотрение веб-сервера.

При рассмотрении структуры HTTP-запроса было затронуто понятие метода HTTP-запроса . Метод HTTP-запроса определяет каким образом будет обрабатываться указанный HTTP-запрос, т.е. в каком-то смысле определяет его семантику. Поскольку HTTP-запросы могут иметь самый разнообразный смысл, то указание метода является важной частью построения HTTP-запроса. HTTP-запросы могут иметь следующие значения: запрос ресурса от сервера, создание или изменение ресурса на сервере, удаление ресурса на сервере и т.д.

Наиболее распространенными методами HTTP-запроса являются следующие типы методов:

GET	позволяет получить информацию от сервера, тело запроса всегда остается пустым;
HEAD	аналогичен GET , но тело ответа остается всегда пустым, позволяет проверить доступность запрашиваемого ресурса и прочитать HTTP-заголовки ответа;
POST	позволяет загрузить информацию на сервер, по смыслу изменяет ресурс на сервере, но зачастую используется и для создания ресурса на сервере, тело запроса содержит изменяемый/создаваемый ресурс;
PUT	аналогичен POST , но по смыслу занимается созданием ресурса, а не его изменением, тело запроса содержит создаваемый ресурс;
DELETE	удаляет ресурс с сервера.

Кроме указанных методов HTTP, существует еще большое количество других методов, определенных в спецификации протокола HTTP. Однако, несмотря на это, браузерами зачастую используются только методы GET и POST . Тем не менее, другие прикладные приложения могут использовать HTTP-методы по своему усмотрению.

Как мы увидели ранее, в составе HTTP-ответа содержится статусный код или код возврата . Этот статус показывает состояние HTTP-ответа, которое получено от сервера. Этот механизм является необходимым при функционировании протокола HTTP, поскольку при обработке запроса могут встречаться различные нестандартные ситуации. Все статусные коды являются трехзначными числами. Кроме того, в составе HTTP-ответа может присутствовать текстовое описание состояния. Все статусные коды делятся на пять групп.

Каждая группа статусных кодов идентифицирует ситуацию, в которой оказался запрос. Группа определяется первым разрядом статусного кода. Например, статусные коды группы 2xx говорят об успехе выполнения HTTP-запроса. Наиболее используемые статусные коды приведены в таблице ниже.

Код		Описание
1xx		Информационные коды
2xx		Успешное выполнение запроса
	200	Запрос был обработан успешно
	201	Объект создан
	202	Информация принята
	203	Информация, которая не заслуживает доверия
	204	Нет содержимого
	205	Сбросить содержимое
	206	Частичное содержимое (например, при "докачке" файлов)
3xx		Перенаправление (чтобы выполнить запрос, нужны какие-либо действия)
	300	Несколько вариантов на выбор
	301	Ресурс перемещен на постоянной основе
	302	Ресурс перемещен временно
	303	Смотрите другой ресурс
	304	Содержимое не изменилось
	305	Используйте прокси-сервер
4xx		Проблема связана не с сервером, а с запросом
	400	Некорректный запрос
	401	Нет разрешения на просмотр ресурса
	402	Требуется оплата
	403	Доступ запрещен
	404	Ресурс не найден
	405	Недопустимый метод
	406	Неприемлемый запрос
	407	Необходима регистрация на прокси-сервере
	408	Время обработки запроса истекло
	409	Конфликт
	410	Ресурса больше нет
	411	Необходимо указать длину
	412	Не выполнено предварительное условие
	413	Запрашиваемый элемент слишком велик
	414	Идентификатор ресурса (URI ) слишком длинный
	415	Неподдерживаемый тип ресурса
5xx		Ошибки на сервере
	500	Внутренняя ошибка сервера
	501	Функция не реализована
	502	Дефект шлюза
	503	Служба недоступна
	504	Время прохождения через шлюз истекло
	505	Неподдерживаемая версия HTTP

Эти и другие статусные коды используются для передачи информации о статусе запроса от клиента к серверу.

Отличительной особенностью протокола HTTP является то, что в рамках этого протокола информация передается в виде текста. Это означает, что работать с таким протоколом достаточно просто. Кроме того, инженеры по безопасности даже при строгом режиме безопасности оставляют открытым именно протокол HTTP. Поэтому реализация сетевого взаимодействия в рамках протокола HTTP является одним из перспективных направлений.

Однако, несмотря на простоту протокола, существует проблема утечки передаваемой информации. Поскольку информация передается в виде обычного текста, то перехват такой информации осуществляется достаточно просто. В некоторых ситуациях эта проблема не является критичной. Однако, для веб-приложений, работающих с конфиденциальной информацией это достаточно существенный недостаток.

По этой причине существует модификация этого протокола – HTTPS , т.е. протокол HTTP с поддержкой шифрования.

Как известно, существуют классические криптостойкие алгоритмы шифрования, которые шифруют данные на основе существующего ключа. Для шифрования и расшифровки данных используется один и тот же ключ – если кто-либо знает ключ к зашифрованной информации, то он может расшифровать ее. Ключ – это обычная последовательность бит определенной длины. Чем больше длина ключа, тем сложнее взломать алгоритм шифрования. Таким образом, для того, чтобы защитить свою информацию, необходимо хранить в секрете ключ шифрования. Однако, каким образом это обеспечить в рамках взаимодействия по протоколу HTTP? Ведь если передавать этот ключ в открытом виде, то смысл шифрования пропадает. В этом случае используют дополнительно другой вид шифрования – ассиметричный. В этом случае существует пара ключей – открытый и закрытый. С помощью открытого ключа можно только зашифровать информацию, а с помощью закрытого – расшифровать. Обычно при таком подходе закрытый ключ хранится в секрете, а открытый ключ является общедоступным. Однако, ассиметричный алгоритм работает медленнее, чем симметричный, поэтому его используют для первоначального обмена симметричными ключами. Давайте рассмотрим весь алгоритм работы зашифрованного соединения по HTTP.

При обращении клиента к серверу по защищенному каналу сервер хранит открытый и закрытый ключ. В начальный момент времени сервер передает клиенту открытый ключ ассиметричного шифрования. Клиент случайным образом генерирует ключ симметричного шифрования и шифрует его с помощью открытого ключа, полученного от сервера. После этого клиент отправляет зашифрованный ключ на сервер и в этот момент времени клиент и сервер имеют одинаковые ключи для симметричного шифрования. Далее идет HTTP-взаимодействие, которое шифруется с помощью этого симметричного ключа. Симметричный ключ остается в секрете и не может быть перехвачен, поскольку закрытый ключ (которым можно расшифровать первое сообщение, содержащее симметричный ключ) остается в секрете на сервере. Таким образом, обеспечивается конфиденциальность и целостность передаваемых данных по протоколу HTTP

Краткие итоги

Все веб-приложения работают на основе протокола HTTP. Протокол HTTP передает текстовую информацию и работает в режиме "запрос-ответ". HTTP-запрос и HTTP-ответ имеют строго определенную структуру – привественная строка, заголовки и тело сообщения. Количество HTTP-заголовков переменное. HTTP-заголовки от тела сообщения отделяет пустая строка. Каждый HTTP-запрос отправляется на сервер в рамках HTTP-метода. HTTP-метод определяет семантику запроса (получить ресурс, добавить, изменить, удалить и т.д.). В HTTP-ответе кроме служебной информации и полезных данных, отправляется статус запроса, который информирует клиента об успешности выполнения запроса. Все статусные коды делятся на группы. Поскольку данные, передаваемые по протоколу HTTP можно перехватить, то он не обеспечивает конфиденциальности передаваемой информации. Если подобный уровень безопасности необходим, то нужно использовать протокол HTTPS, который обеспечивает шифрование передаваемой информации на основе комбинирования симметричного и ассиметричного алгоритмов шифрования.

Протокол HTTP (HyperText Transfer Protocol - протокол передачи гипертекста) - это протокол уровня приложения, осуществляющий связь приложений в пределах распределенных, совместных или разнородных информационных систем. Протокол позволяет приложениям обмениваться данными, представленными в понятном для восприятия человеком виде.

Как следует из его названия, первоначально HTTP предназначался для передачи между приложениями так называемого гипертекста (hypertext), представляющего собой особый вид данных, созданный в соответствии со стандартом HTML (HyperText Markup Language - язык разметки гипертекста). Гипертекстовый документ состоит из данных, размеченных с помощью тегов (tag) языка HTML, и представляет собой комбинацию текста, изображений, гиперссылок и прочих средств представления данных. Гиперссылки - одна из важнейших составляющих HTML-документа - представляют собой интерактивные области, воздействие на которые приводит к получению связанных с гиперссылкой данных. Это позволяет пользователю, работающему с гипертекстовой информацией, осуществлять навигацию в пределах набора документов или даже всей сети Интернет, получая интересующую его информацию с помощью контекстных гиперссылок.

Протокол HTTP является надстройкой над протоколом TCP и является средством контроля содержания передаваемых данных. В отличие от TCP, который не учитывал структуру передаваемых пакетов, HTTP внедряет в данные метаинформацию, позволяющую получателю корректно интерпретировать полученные данные. На основе HTTP функционирует глобальная сеть Интернет (называемая также World Wide Web или WWW). Первая версия протокола - HTTP/0.9 - обладала достаточно ограниченными возможностями, но с активным развитием всемирной сети появились новые версии: HTTP/1.0 и HTTP/1.1, позволяющие контролировать передачу по вычислительным сетям не только гипертекстовой информации, но и произвольные бинарные файлы: звуковые, графические, архивные и пр.

В силу того, что HTTP является надстройкой над протоколом TCP, при передачи данных также выделяются две стороны: клиент и сервер.

Клиент является инициатором соединения и запрашивает у сервера некоторые данные или услуги. Клиентом, как правило, является программа, называемая браузером (browser), позволяющая как отображать гипертекстовую информацию, так и принимать файлы иных форматов. Чтобы получить некоторую интересующую информацию, клиент посылает серверу запрос (request), содержащий описание запрашиваемой информации.

Сервер при передаче данных через HTTP называют веб-сервером (web-server). Эта программа осуществляет обработку запросов от клиентов, передавая запрошенные данные в виде ответов (response), содержащих помимо искомых данных метаинформацию, их описывающую.

Получение пользователем интересующих его данных состоит из следующих этапов:

Пользователь вводит в строке браузера адрес интересующего его ресурса.

Браузер на основе информации, полученной от пользователя, а также учитывая свои настройки и конфигурацию операционной системы, формирует запрос.

Браузер подключается к серверу, расположенном, возможно, на удаленном компьютере, и передает ему запрос.

Сервер, анализируя запрос, выполняет необходимые действия: формирует ответ, включая в него тело запрошенного документа. Если это гипертекстовый документ, он загружается из файла или же генерируется динамически посредством сценария. В ответ также включается информация о содержащихся в нем данных.

Сервер передает ответ браузеру.

Браузер анализирует ответ и либо сохраняет полученные данные в файл, либо, в случае гипертекстового документа, анализирует теги HTML и отображает документ на экране.

Следует заметить, что клиентской программой может быть не только браузер, тем не менее, все шаги, за исключением, может быть, первого, выполняются в любом случае.

Следует заметить, что здесь рассматривается непосредственное подключение клиента к серверу, содержащему интересующую информацию, однако, это не всегда возможно в силу различных обстоятельств. В таком случае подключение может осуществляться посредством одной или более промежуточных точек подключения. Можно разделить эти промежуточные точки на три группы:

Прокси-серверы (proxy-server) - программа-посредник, выполняющая функции как клиента, так и сервера с целью создания запросов от имени других клиентов. Запросы обслуживаются прокси-сервером, или пересылаются им с внесением в них изменений (в этом случае прокси-сервер называется непрозрачным) или без изменений (в этом случае прокси-сервер называется прозрачным). Прокси-сервер позволяет группе компьютеров выступать в качестве одного клиента, что часто применяется при подключении к Интернету локальных сетей.

Шлюз (gateway) - как и прокси-сервер, осуществляет трансляцию запросов, однако, не подвергаю их изменению. Шлюз получает от клиента запрос, как к серверу, содержащему искомый ресурс. Таким образом, клиент не может определить, подключается ли он через шлюз или непосредственно к содержащему ресурс серверу.

Туннель (tunnel) - программа-посредник, поддерживающая соединение. Хотя после установки соединения туннель не рассматривается в качестве элемента передачи через протокол HTTP, соединение, как правило, инициируется именно HTTP-запросом. Туннель прерывает свою работу, если хотя бы один из участников обмена данными закрывает соединение.

Для сохранения функциональности передачи данных при подключении через промежуточные точки не требуется внесения изменений в запросы и ответы, за исключением случая прокси-сервера: в этом случае в клиентском запросе должны содержаться дополнительные поля. Однако, с точки зрения сервера, обмен данными производится непосредственно с клиентом, следовательно, никаких изменений в запросах не происходит. Поэтом при разработке программы возможность подключения через промежуточные точки не учитывалась.

Запрос, отправляемый клиентом серверу, служит для точной идентификации запрашиваемого ресурса, а также содержит сведения, необходимые для корректной обработки запроса.

По своей структуре запрос состоит из трех частей:

Строка запроса

Блок заголовков

Строка запроса состоит из трех полей, разделенных символами пробела (ASCII-код 20h, далее SP), и заканчивается комбинацией из двух символов: возврат каретки (ASCII-код 0Dh, далее CR) и перевод строки (ASCII-код 0Ah, далее LF). Элементы строки запроса представлены следующими полями:

Метод (method) - определяет метод обработки, применяемый к запрашиваемому ресурсу. В зависимости от указанного метода формат запроса может быть различным. Допустимые методы:

При разработке программы была введена поддержка только метода GET, в силу того, что именно этот метод браузер указывает в запросе, создаваемом по умолчанию.

URI (Universal Resource Identifier) ресурса (resource URI) - указывает местоположение запрашиваемого ресурса в стандартизованном формате, то есть является адресом ресурса. При использовании метода GET данная строка может включать в себя набор параметров, передаваемых серверу в виде строк формата «имя_параметра = значение_параметра», разделенных символами амперсанда `&". Блок параметров находится в конце строки URI и отделяется от адреса символом вопросительного знака `?".

Версия протокола HTTP - при разработке программы была реализована поддержка приема запросов, соответствующих версиям 1.0 и 1.1, которым соответствуют строки «HTTP/1.0» и «HTTP/1.1» соответственно.

Блок заголовков, следующий за строкой запроса, может состоять из одного или более заголовков:

Заголовок запроса - содержит поля, служащие модификаторами запроса и содержащие информацию о запросе и о конфигурации клиентской машины.

Заголовок объекта - в случае, если запрос включает в себя некоторый объект (произвольный набор данных), поля этого заголовка описывают объект, указывая его формат, кодировку и другие параметры.

Общий заголовок - содержит служебные параметры, необходимые для обеспечения корректности передачи и включения дополнительных услуг, таких, как кэширование.

Раздел заголовков оканчивается двумя парами символов CR и LF, что позволяет легко определить факт окончания приема запроса в силу того, что сам запрос подобную комбинацию символов содержать не может.

Ответ, отправляемый сервером клиенту, может быть создан только в результате обработки клиентского запроса. Он содержит описание результатов выполнения запроса и, если были запрошены данные, включает в себя запрошенный ресурс.

По своей структуре ответ состоит из следующих частей:

Строка состояния

Блок заголовков

Строка состояния состоит из трех полей, разделенных символами SP, и содержит в конце последовательность символов CR, LF. Элементы строки состояния:

Версия протокола HTTP - разработанная программа всегда использует строку «HTTP/1.1».

Код состояния (status code) - трехсимвольный цифровой код, который идентифицирует результат выполнения запроса. Хотя стандартом определен достаточно большой набор кодов состояния, в программе используются следующие коды:

200 - успешное выполнение;
400 - некорректный запрос;
401 - несанкционированный доступ;
404 - ресурс не найден;
405 - неприменимый метод;
505 - неподдерживаемая версия HTTP.

Фраза состояния (reason phrase) - короткая фраза, поясняющая код состояния выполнения запроса. Стандартом предложен стандартный набор фраз, однако в программе этот набор был несколько модифицирован.

Блок заголовков, следующий за строкой состояния, может состоять из одного или более заголовков:

Заголовок запроса

Заголовок объекта

Общий заголовок

Подробное рассмотрение заголовков было произведено в п. 2.2.3.3.

Раздел заголовков оканчивается двумя парами символов CR и LF, после чего следует произвольный набор символов - объект. При работе программы такими объектами могут являться только гипертекстовые документы в формате HTML, динамически генерируемые подключаемыми модулями.

Протокол передачи гипертекста HTTP (Hypertext Transfer Protocol, RFC 1945, 2068) предназначен для передачи гипертекстовых документов от сервера к клиенту. Протокол HTTP относится к протоколам прикладного уровня. Согласно RFC, транспортным протоколом для него должен быть протокол с установлением соединения, надежной передачей данных и без сохранения границ между сообщениями. На практике в подавляющем большинстве случаев транспортным протоколом для HTTP является протокол TCP, причем сервер HTTP (сервер Web) находится в состоянии ожидания соединения со стороны клиента стандартно по порту 80 TCP, а клиент HTTP (браузер Web) является инициатором соединения.

В терминах Web все, к чему может получить доступ пользователь, – документы, изображения, программы, – называется ресурсами. Каждый ресурс имеет уникальный для Web адрес, называемый универсальным идентификатором ресурса (URI – Universal Resource Identifier). В самом общем случае URI выглядит следующим образом:

protocol://user:password@host:port/path/file?paremeters#fragment

Отдельные поля URI имеют следующий смысл:

protocol - прикладной протокол, посредством которого получают доступ к ресурсу;

user - пользователь, от имени которого получают доступ к ресурсу либо сам пользователь в качестве ресурса;

password - пароль пользователя для аутентификации при доступе к ресурсу;

host - IP-адрес или имя сервера, на котором расположен ресурс;

port - номер порта, на котором работает сервер, предоставляющий доступ к ресурсу;

path - путь к файлу, содержащему ресурс;

file - файл, содержащий ресурс;

parameters - параметры для обработки ресурсом-программой;

fragment - точка в файле, начиная с которой следует отображать ресурс.

Взаимодействие между клиентом и сервером Web осуществляется путем обмена сообщениями. Сообщения HTTP делятся на запросы клиента серверу и ответы сервера клиенту.

Сообщения запроса и ответа имеют общий формат. Оба типа сообщений выглядят следующим образом: сначала идет начальная строка (start-line), затем, возможно, одно или несколько полей заголовка, называемых, также, просто заголовками, затем пустая строка (то есть строка, состоящая из символов CR и LF), указывающая конец полей заголовка, а затем, возможно, тело сообщения:

начальная строка

поле заголовка 1

поле заголовка 2

поле заголовка N

тело сообщения

Формат начальной строки клиента и сервера различаются и будут рассмотрены далее. Заголовки бывают четырех видов:

общие заголовки (general-headers), которые могут присутствовать как в запросе, так и в ответе;

заголовки запросов (request-headers), которые могут присутствовать только в запросе;

заголовки ответов (response-headers), которые могут присутствовать только в ответе;

заголовки объекта (entity-headers), которые относятся к телу сообщения и описывают его содержимое.

Каждый заголовок состоит из названия, символа двоеточия ":" и значения. Наиболее важные заголовки приведены в табл. 1.

Таблица 1
Заголовки протокола HTTP
Заголовок	Назначение
Заголовки объекта
	Перечисляет поддерживаемые сервером методы
Content-Encoding	Способ, которым закодировано тело сообщения, например, с целью уменьшения размера
	Длина сообщения в байтах
	Тип содержимого и, возможно, некоторые параметры
	Уникальный тэг ресурса на сервере, позволяющий сравнивать ресурсы
	Дата и время, когда ресурс на сервере будет изменен, и его нужно получать заново
	Дата и время последней модификации содержимого
Заголовки ответа
	Число секунд, через которое нужно повторить запрос для получения нового содержимого
	URI ресурса, к которому нужно обратиться для получения содержимого
	Дата и время или число секунд, через которое нужно повторить запрос, чтобы получить успешный ответ
	Название программного обеспечения сервера, приславшего ответ
Заголовки запроса
	Типы содержимого, которое "понимает" клиент и может воспроизвести
	Кодировки символов, в которых клиент может принимать текстовое содержимое
	Способ, которым сервер может закодировать сообщение
	Хост и номер порта, с которого запрашивается документ
If-Modified-Since If-Unmodified-Since	Заголовки запроса для условного обращения к ресурсу
	Запрос части документа
	Название программного обеспечения клиента
Общие заголовки
	Указывает серверу на завершение (close) или продолжение (keep-alive) сеанса
	Дата и время формирования сообщения

Подробное описание заголовков HTTP/1.0 можно найти в RFC 2068.

В теле сообщения содержится собственно передаваемая информация – полезная нагрузка сообщения. Тело сообщения представляет собой последовательность октетов (байтов). Тело сообщения может быть закодировано, например, для уменьшения объема передаваемой информации, при этом способ кодирования указывается в заголовке объекта Content-Encoding.

Сообщение запроса от клиента к серверу состоит из строки запроса (request-line), заголовков (общих, запросов, объекта) и, возможно, тела сообщения. Строка запроса начинается с метода, затем следует идентификатор запрашиваемого ресурса, версия протокола и завершающие символы конца строки:

<Метод> <Идентификатор> <Версия HTTP>

Метод указывает команду протокола HTTP, которую нужно применить к запрашиваемому ресурсу. Например, метод GET говорит о том, что клиент хочет получить содержимое ресурса. Идентификатор определяет запрашиваемый ресурс. Версия HTTP обозначается строкой следующего вида:

HTTP/<версия>.<подверсия>

В RFC 2068 представлен протокол HTTP/1.1.

Рассмотрим основные методы протокола HTTP.

Метод OPTIONS выполняет запрос информации об опциях соединения (например, методах, типах документов, кодировках), которые поддерживает сервер для запрашиваемого ресурса. Этот метод позволяет клиенту определять опции и/или требования, связанные с ресурсом, или возможности сервера, не производя никаких действий над ресурсом и не инициируя его загрузку.

Если ответ сервера – это не сообщение об ошибке, то заголовки объекта содержат информацию, которую можно рассматривать как опции соединения. Например, в заголовке Allow перечислены все методы, поддерживаемые сервером для данного ресурса.

Если идентификатор запрашиваемого ресурса – звездочка ("*"), то запрос OPTIONS предназначен для обращения к серверу в целом.

Если идентификатор запрашиваемого ресурса – не звездочка, то запрос OPTIONS применяется к опциям, которые доступны при соединении с указанным ресурсом.

Метод GET позволяет получать любую информацию, связанную с запрашиваемым ресурсом. В большинстве случаев, если идентификатор запрашиваемого ресурса указывает на документ (например, документ HTML, текстовый документ, графическое изображение, видеоролик), то сервер возвращает содержимое этого документа (содержимое файла). Если запрашиваемый ресурс является приложением (программой), формирующим в процессе своей работы некоторые данные, то в теле сообщения ответа возвращаются эти данные, а не двоичный образ выполняемого файла. Это используется, например, при создании приложений CGI. Если идентификатор запрашиваемого ресурса указывает на директорию (каталог, папку), то, в зависимости от настроек сервера, может быть возвращено либо содержимое директории (список файлов), либо содержимое одного из файлов, находящегося в этой директории (как правило, index.html или Default.htm). В случае запроса папки ее имя может указываться как с символом "/" на конце, так и без него. При отсутствии на конце идентификатора ресурса данного символа сервер выдает один из ответов с перенаправлением (с кодами статуса 301 или 302).

Одной из разновидностей метода GET является "условный GET" ("conditional GET"), при котором сообщение запроса включает заголовки запроса If-Modified-Since, If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match, или If-Range. Условный метод GET запрашивает передачу объекта, только если он удовлетворяет условиям, описанным в приведенных заголовках. Например, при наличии заголовка If-Modified-Since содержимое запрашиваемого ресурса будет получено только в том случае, если оно не изменялось после момента времени, указанного в качестве значения данного заголовка. Условный метод GET предназначен для уменьшения ненужной загрузки сети, поскольку позволяет не загружать вторично уже сохраненные клиентом данные.

Различают также "частичный GET" ("partial GET"), при котором сообщение запроса включает заголовок запроса Range. Частичный GET запрашивает передачу только части объекта. Частичный метод GET предназначен для уменьшения ненужной загрузки сети, за счет запроса только части объекта, когда другая часть уже загружена клиентом. Значением заголовка Range является строка "bytes=" с последующим указанием диапазона байтов, которые необходимо получить. Байты нумеруются с 0. Начальный и конечный байты диапазона разделяются символом "–". Как начальный, так и конечный байты в диапазоне могут отсутствовать. Если нужно получить несколько диапазонов, то они перечисляются через запятую. Если некоторые из перечисленных диапазонов пересекаются, то сервер осуществляет их объединение. Сообщение ответа в случае запроса с частичным методом GET должно содержать заголовок Content-Range, в котором указывается передаваемый диапазон. Если сервер передает несколько непересекающихся диапазонов, то заголовок Content-Type принимает специальное значение "multypart/byteranges". Тело сообщения разбивается на части, разделенные сгенерированным сервером разделителем и переданным в качестве параметра заголовка Content-Type. Каждая отдельная часть содержит собственные заголовки Content-Type и Content-Range с пустой строкой перед содержимым диапазона.

Метод HEAD идентичен GET, за исключением того, что сервер не возвращает в ответе тело сообщения. Информация, содержащаяся в HTTP заголовках ответа на запрос HEAD, идентична информации, представляемой в ответ на запрос GET для того же ресурса. Этот метод может использоваться для получения информации об объекте запроса без непосредственной пересылки тела объекта. Метод HEAD может использоваться для тестирования гипертекстовых связей.

Метод POST используется для запроса, при котором адресуемый сервер принимает данные, включенные в тело сообщения (объект) запроса, и отправляет их на обработку приложению, указанному как запрашиваемый ресурс. POST разработан для того, чтобы общим методом реализовать следующие функции:

аннотация существующих ресурсов;

регистрация сообщения на электронной доске объявлений (BBS), в конференциях новостей (newsgroups), списках рассылки (mailing lists) или подобной группе статей;

передача блока данных, например результат ввода в форме, процессу обработки;

выполнение запросов к базам данных (БД);

Фактически функция, выполняемая методом POST, определяется приложением, на которое указывает идентификатор запрашиваемого ресурса. Наряду с методом GET, метод POST используется при создании приложений CGI. Браузер может формировать запросы с методом POST при отправке форм. Для этого элемент FORM документа HTML, содержащего форму, должен иметь атрибут method со значением POST.

Приложение, запуск которого инициируется методом POST, может выполнить действие на сервере и не передать никакого содержимого в качестве результата работы. В зависимости от того, включает ответ тело сообщения, описывающее результат, или нет, код состояния в ответе может быть как 200 (OK), так и 204 (Нет содержимого, No Content).

Если ресурс на сервере был создан, ответ содержит код состояния 201 (Создан, Created) и включает заголовок ответа Location.

Тело сообщения, которое передается в запросе с методом PUT, сохраняется на сервере, причем идентификатор запрашиваемого ресурса будет идентификатором сохраненного документа. Если идентификатор запрашиваемого ресурса указывает на уже существующий ресурс, то включенный в тело сообщения объект рассматривается как модифицированная версия ресурса, находящегося на сервере. Если новый ресурс создан, то сервер сообщает пользовательскому агенту об этом посредством ответа с кодом состояния 201 (Создан, Created).

Различие между методами POST и PUT заключается в различном значении идентификатора запрашиваемого ресурса. URI в запросе POST идентифицирует ресурс, который обрабатывает включенный в тело сообщения объект. Этим ресурсом может быть приложение, принимающее данные. Напротив, URI в запросе PUT идентифицирует объект, включенный в запрос в виде тела сообщения, то есть пользовательский агент назначает данный URI включенному ресурсу.

Метод DELETE запрашивает сервер об удалении ресурса, имеющего запрашиваемый идентификатор. Запрос с данным методом может быть отвергнут сервером, если у пользователя нет прав на удаление запрашиваемого ресурса.

Метод TRACE используется для возврата переданного запроса на уровне протокола HTTP. Получатель запроса (сервер Web) отправляет полученное сообщение обратно клиенту как тело сообщения ответа с кодом состояния 200 (OK). Запрос TRACE не должен содержать тела сообщения.

TRACE позволяет клиенту видеть, что получает на другом конце сервер и использовать эти данные для тестирования или диагностики.

Если запрос успешно выполнен, то ответ содержит все сообщение запроса в теле сообщения ответа, а заголовок объекта Content-Type имеет значение "message/http".

Подробную информацию о методах протокола HTTP/1.1 можно найти в RFC 2068.

После получения и интерпретации сообщения запроса, сервер отвечает сообщением HTTP ответа.

Первая строка ответа – это строка состояния (Status-Line). Она состоит из версии протокола, числового кода состояния, поясняющей фразы, разделенных пробелами и завершающих символов конца строки:

<Версия HTTP> <Код состояния> <Поясняющая фраза>

Версия протокола имеет тот же смысл, что и в запросе.

Элемент код состояния (Status-Code) – это целочисленный трехразрядный (трехзначный) код результата понимания и удовлетворения запроса. Поясняющая фраза (Reason-Phrase) представляет собой короткое текстовое описание кода состояния. Код состояния предназначен для обработки программным обеспечением, а поясняющая фраза предназначена для пользователей.

Первая цифра кода состояния определяет класс ответа. Последние две цифры не имеют определенной роли в классификации. Имеется 5 значений первой цифры:

1xx: Информационные коды – запрос получен, продолжается обработка.

2xx: Успешные коды – действие было успешно получено, понято и обработано.

3xx: Коды перенаправления – для выполнения запроса должны быть предприняты дальнейшие действия.

4xx: Коды ошибок клиента – запрос имеет ошибку синтаксиса или не может быть выполнен.

5xx: Коды ошибок сервера – сервер не в состоянии выполнить допустимый запрос.

Поясняющие фразы для каждого кода состояния перечислены в RFC 2068 и являются рекомендуемыми, но могут быть заменены на эквивалентные без ограничений со стороны протокола. Например, в локализованных русскоязычных версиях HTTP серверов эти фразы заменены русскими. В табл. 2 приведены коды ответов сервера HTTP.

Таблица 2
Коды ответов сервера HTTP
	Поясняющая фраза согласно
1xx: Информационные коды
		Продолжать
2xx: Успешные коды


		Нет содержимого
		Сбросить содержимое
	Partial Content	Частичное содержимое
3xx: Коды перенаправления
	Moved Temporarily	Временно перемещен
		Не модифицирован
4xx: Коды ошибок клиента
		Испорченный запрос
		Несанкционированно
		Не найден
	Method Not Allowed	Метод не дозволен
	Request Timeout	Истекло время ожидания запроса
		Конфликт
	Length Required	Требуется длина
	Request Entity Too Large	Объект запроса слишком большой

Окончание табл. 2
	Поясняющая фраза согласно	Эквивалентная поясняющая фраза на русском языке
5xx: Коды ошибок сервера
	Internal Server Error	Внутренняя ошибка сервера
	Not Implemented	Не реализовано
	Service Unavailable	Сервис недоступен
	HTTP Version Not Supported	Не поддерживаемая версия HTTP

Подробную информацию о кодах ответа и заголовках, сопровождающих данные ответы, можно получить в RFC 2068.

За строкой состояния следуют заголовки (общие, ответа и объекта) и, возможно, тело сообщения.

Одной из важнейших функций сервера Web является предоставление доступа к части локальной файловой системы. Для этого в настройках сервера указывается некоторая директория, которая является корневой для данного сервера Web. Чтобы опубликовать документ, то есть сделать его доступным пользователям, "посещающим" данный сервер (осуществляющим с ним соединение по протоколу HTTP), нужно скопировать этот документ в корневую директорию Web-сервера или в одну из ее поддиректорий. При соединении по протоколу HTTP на сервере создается процесс с правами пользователя, как правило, не существующего реально, а специально созданного для просмотра ресурсов сервера. Настраивая права и разрешения данного пользователя, можно управлять доступом к ресурсам Web.

Позволяющий получать различные ресурсы, например HTML-документы. Протокол HTTP лежит в основе обмена данными в Интернете. HTTP является протоколом клиент-серверного взаимодействия, что означает инициирование запросов к серверу самим получателем, обычно веб-браузером. Полученный итоговый документ будет реконструирован из различных субдокументов, например, из отдельно полученного текста, описания структуры документа, изображений, видео-файлов, скриптов и многого другого.

Клиенты и серверы взаимодействуют, обмениваясь индивидуальными сообщениями (а не потоком данных). Сообщения, отправленные клиентом, обычно веб-браузером, называются запросами , а сообщения, отправленные сервером, называются ответами .

Хотя HTTP был разработан еще в начале 1990-х годов, за счет своей расширяемости в дальнейшем он все время совершенствовался. HTTP является протоколом прикладного уровня, который чаще всего использует возможности другого протокола - TCP (или TLS - защищённый TCP) - для пересылки своих сообщений, однако любой другой надежный транспортный протокол теоретически может быть использован для доставки таких сообщений. Благодаря своей расширяемости, он используется не только для получения клиентом гипертекстовых документов либо изображений и видео, но и для передачи контента серверам, например, с помощью HTML-форм. HTTP также может быть использован для получения только частей документа с целью обновления веб-страницы по запросу.

Компоненты систем, основанных на HTTP

HTTP - это клиент-серверный протокол, то есть запросы отправляются какой-то одной стороной - юзер-агентом (user-agent) (либо прокси вместо него). Чаще всего в качестве юзер-агента выступает веб-браузер, но им может быть кто угодно, например, робот, путешествующий по Сети для пополнения и обновления данных индексации веб-страниц для поисковых систем.

Каждый индивидуальный запрос (англ. request ) отправляется серверу, который обрабатывает его и возвращает ответ (англ. response ). Между этими запросами и ответами существуют многочисленные посредники, называемые прокси , которые выполняют различные операции и работают как шлюзы или кэш , например.

В реальности, между браузером и сервером гораздо больше различных устройств-посредников, которые играют какую-либо роль в обработке запроса: роутеры, модемы и так далее. Благодаря тому, что Сеть построена на основе системы уровней (слоёв) взаимодействия, эти посредники "спрятаны" на сетевом и транспортном уровнях. В этой системе уровней HTTP занимает самый верхний уровень, который называется "прикладным" (или "уровнем приложений"). Знания об уровнях сети, таких как представительский, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный и физический, имея важное значение для понимания работы сети и диагностики возможных проблем, не требуются для описания и понимания HTTP.

Клиент: юзер-агент

Юзер-агент - это любой инструмент или устройство, действующие от лица пользователя. Эта роль преимущественно принадлежит веб-браузеру; в некоторых случаях юзер-агентами выступают программы, которые используются инженерами и веб-разработчиками для отладки своих приложений.

Браузер всегда является той сущностью, которая инициирует запрос. Сервер никогда этого не делает (хотя за многие годы существования сети были созданы механизмы, которые могут симулировать запросы со стороны сервера).

Чтобы отобразить веб страницу, браузер отправляет начальный запрос для получения HTML-документа этой страницы. После этого браузер анализирует этот документ, и запрашивает дополнительные файлы, необходимые для отбражения содержания веб-страницы (исполняемые скрипты, информацию о макете страницы - CSS таблицы стилей, дополнительные ресурсы в виде изображений и видео-файлов). Далее браузер соединяет все эти ресурсы для отображения их пользователю в виде единого документа - веб-страницы. Скрипты, выполняемые самим браузером, могут получать по сети дополнительные ресурсы на последующих этапах обработки веб-страницы, и браузер соотвествующим образом обновляет представление этой страницы для пользователя.

Веб-страница является гипертекстовый документом. Это означает, что некоторые части отображаемого текста являются ссылками, которые могут быть активированы (обычно нажатием кнопки мыши) с целью получения и соответственно отображения новой веб-страницы. Это позволяет пользователю направлять своего юзер-агента, осуществляя навигацию по Сети. Браузер транслирует эти "направления движения" в HTTP-запросы и в дальнейшем интерпретирует HTTP-ответы в понятном для пользователя виде.

Веб-сервер

На другой стороне коммуникационного канала расположен сервер, который обслуживает (англ. serve ) пользователя, предоставляя ему документы по запросу. С точки зрения конечного пользователя, сервер всегда является некой одной виртуальной машиной, полностью или частично генерирующей документ, хотя фактически он может быть группой серверов, между которыми балансируется нагрузка, то есть перераспределяются запросы различных пользователей, либо сложным программным обеспечением, опрашивающим другие компьютеры (такие как кэширующие серверы, серверы баз данных, серверы приложений электронной коммерции и другие).

Сервер не обязательно расположен на одной машине, и наоборот - несколько серверов могут быть расположены (хоститься) на одной и той же машине. В соответствии с версией HTTP/1.1 и имея Host заголовок, они даже могут делить тот же самый IP-адрес.

Прокси

Между веб-браузером и сервером находятся большое количество сетевых узлов передающих HTTP сообщения. Из за слоистой структуры, большинство из них оперируют также на транспортном сетевом или физическом уровнях, становясь прозрачным на HTTP слое и потенциально снижая производительность. Эти операции на уровне приложений называются прокси . Они могут быть прозрачными, или нет, (изменяющие запросы не пройдут через них), и способны исполнять множество функций:

caching (кеш может быть публичным или приватными, как кеш браузера)
фильтрация (как сканирование антивируса, родительский контроль, …)
выравнивание нагрузки (позволить нескольким серверам обслуживать разные запросы)
аутотентификация (контролировать доступом к разным ресурсам)
протоколирование (разрешение на хранение истории операций)

Основные аспекты HTTP

HTTP - прост

Даже с большей сложностью, введенной в HTTP/2 путем инкапсуляции HTTP-сообщений в фреймы, HTTP, как правило, прост и удобен для восприятия человеком. HTTP-сообщения могут читаться и пониматься людьми, обеспечивая более легкое тестирование разработчиков и уменьшенную сложность для новых пользователей.

HTTP - расширяемый

Введенные в HTTP/1.0 HTTP-заголовки сделали этот протокол легким для расширения и экспериментирования. Новая функциональность может быть даже введена простым соглашением между клиентом и сервером о семантике нового заголовка.

HTTP не имеет состояния, но имеет сессию

HTTP не имеет состояния: не существует связи между двумя запросами, которые последовательно выполняются по одному соединению. Из этого немедленно следует возможность проблем для пользователя, пытающегося взаимодействовать с определенной страницей последовательно, например, при использовании корзины в электронном магазине. Но хотя ядро HTTP не имеет состояния, куки позволяют использовать сессии с сохранением состояния. Используя расширяемость заголовков, куки добавляются к рабочему потоку, позволяя сессии на каждом HTTP-запросе делиться некоторым контекстом, или состоянием.

HTTP и соединения

Содинение управляется на транспортном уровне, и потому принципиально выходит за границы HTTP. Хотя HTTP не требует, чтобы базовый транспортного протокол был основан на соединениях, требуя только надёжность , или отсутствие потерянных сообщений (т.е. как минимум представление ошибки). Среди двух наиболее распространенных транспортных протоколов Интернета, TCP надёжен, а UDP -- нет. HTTP впоследствии полагается на стандарт TCP, являющийся основанным на соединениях, несмотря на то, что соединение не всегда требуется.

HTTP/1.0 открывал TCP-соединение для каждого обмена запросом/ответом, имея два важных недостатка: открытие соединения требует нескольких обменов сообщениями, и потому медленно, хотя становится более эффективным при отправке нескольких сообщений, или при регулярной отправке сообщений: теплые соединения более эффективны, чем холодные .

Для смягчения этих недостатков, HTTP/1.1 предоставил конвеерную обработку (которую оказалось трудно реализовать) и устойчивые соединения: лежащее в основе TCP соединение можно частично контролировать через заголовок Connection . HTTP/2 сделал следующий шаг, добавив мультиплексирование сообщений через простое соединение, помогающее держать соединение теплым и более эффективным.

Проводятся эксперименты по разработке лучшего транспортного протокола, более подходящего для HTTP. Например, Google эксперементирует с QUIC , которая основана на UDP, для предоставления более надёжного и эффективного транспортного протокола.

Чем можно управлять через HTTP

Естественная расширяемость HTTP со временем позволила большее управление и функциональность Сети. Кэш и методы аутентификации были ранними функциями в истории HTTP. Способность ослабить первоначальные ограничения, напротив, была добавлена в 2010-е.

Ниже перечислены общие функции, управляемые с HTTP.

Сервер может инструктировать прокси и клиенты: что и как долго кэшировать. Клиент может инструктировать прокси промежуточных кэшей игнорировать хранимые документы.
Ослабление ограничений источника
Для предотвращения шпионских и других, нарушающих приватность, вторжений, веб-браузер обчеспечивает строгое разделеление между веб-сайтами. Только страницы из того же источника могут получить доступ к информации на веб-странице. Хотя такие ограничение нагружают сервер, заголовки HTTP могут ослабить строгое разделение на стороне сервера, позволяя документу стать частью информации с различных доменов (по причинам безопасности).
Аутентификация
Некоторые страницы доступны только специальным пользователям. Базовая аутентификация может предоставляться через HTTP, либо через использование заголовка WWW-Authenticate и подобных ему, либо с помощью настройки спецсессии, используя куки.
Прокси и тунелирование
Серверы и/или клиенты часто располагаются в интранете, и скрывают свои истинные IP-адреса от других. HTTP запросы идут через прокси для пересечения этого сетевого барьера. Не все прокси -- HTTP прокси. SOCKS-протокол, например, оперирует на более низком уровне. Другие, как, например, ftp, могут быть обработаны этими прокси.
Сессии
Использование HTTP кук позволяет связать запрос с состоянием на сервере. Это создает сессию, хотя ядро HTTP -- протокол без состояния. Это полезно не только для корзин в интернет-магазинах, но также для любых сайтов, позволяющих пользователю настроить выход.

HTTP поток

Когда клиент хочет взаимодействовать с сервером, являясь конечным сервером или промежуточным прокси, он выполняет следующие шаги:

Открытие TCP соединения: TCP-соедиенение будет использоваться для отправки запроса или запросов, и получения ответа. Клиент может открыть новое соединение, переиспользовать существующее, или открыть несколько TCP-соединений к серверу.
Отправка HTTP-сообщения: HTTP-собщения (до HTTP/2) -- человеко-читаемо. Начиная с HTTP/2, простые сообщения инкапсилуруются во фреймы, делая невозможным их чтения напрямую, но принципиально остаются такими же. GET / HTTP/1.1 Host: сайт Accept-Language: fr
Читает ответ от сервера: HTTP/1.1 200 OK Date: Sat, 09 Oct 2010 14:28:02 GMT Server: Apache Last-Modified: Tue, 01 Dec 2009 20:18:22 GMT ETag: "51142bc1-7449-479b075b2891b" Accept-Ranges: bytes Content-Length: 29769 Content-Type: text/html
Закрывает или переиспользует соединение для дальнейщих запросов.

Если активирован HTTP-конвеер, несколько запросов могут быть отправлены без ожидания получения первого ответа целиком. HTTP-конвеер тяжело внедряется в существующие сети, где старые куски ПО сосуществуют с современными версиями. HTTP-конвеер был заменен в HTTP/2 на более надежные мультиплексивные запросы во фрейме.

HTTP сообщения

HTTP/1.1 и более ранние HTTP сообщения человеко-читаемы. В версии HTTP/2 эти сообщения встроены в новую бинарную структуру, фрейм, позволяющий оптимизации, такие как компрессия заголовков и мультиплексирование. Даже если часть оригинального HTTP сообщения отправлена в этой версии HTTP, семантика каждого сообщения не изменяется и клиент воссоздаёт (виртуально) оригинальный HTTP-запрос. Это также полезно для понимания HTTP/2 сообщений в формате HTTP/1.1.