计算机网络——http协议

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1、6.4 万维网 WWW 6.4.1 万维网概述n万维网 WWW (World Wide Web)并非某种特 殊的计算机网络。n万维网是一个大规模的、联机式的信息储藏所 。n万维网用链接的方法能非常方便地从因特网上 的一个站点访问另一个站点，从而主动地按需 获取丰富的信息。n这种访问方式称为“链接”。万维网WWW概述n万维网WWW (World Wide Web)并非某种特殊的计算机 网络，而是一个大规模的、联机式的信息储藏所，简称 Web。n出现于1989年3月。1993年2月，第一个图形界面的浏览 器(browser)开发成功，名字叫做Mosaic。1995年著名的 Netscape Nav

2、igator浏览器上市。目前使用得最多的浏览 器是微软公司的Internet Explorer。 n万维网是一个分布式的超媒体(hypermedia)系统，它是超 文本(hypertext)系统的扩充。用链接的方法能非常方便地 从因特网上的一个站点访问另一个站点（也就是链接到另 一个站点），从而主动地按需获取丰富的信息。 n在1998年，万维网的通信量已达到整个因特网通信量的 75%以上。 超媒体与超文本n万维网是分布式超媒体(hypermedia)系统，它 是超文本(hypertext)系统的扩充。n一个超文本由多个信息源链接成。利用一个链 接可使用户找到另一个文档。这些文档可以位 于世界上

3、任何一个接在因特网上的超文本系统 中。超文本是万维网的基础。n超媒体与超文本的区别是文档内容不同。超文 本文档仅包含文本信息，而超媒体文档还包含 其他表示方式的信息，如图形、图像、声音、 动画，甚至活动视频图像。万维网的工作方式 n万维网以客户服务器方式工作。n浏览器就是在用户计算机上的万维网客户程序。 万维网文档所驻留的计算机则运行服务器程序， 因此这个计算机也称为万维网服务器。n客户程序向服务器程序发出请求，服务器程序向 客户程序送回客户所要的万维网文档。n在一个客户程序主窗口上显示出的万维网文档称 为页面(page)。万维网站点 A万维网站点 C万维网站点 E万维网站点 D万维网站点 B

4、链接到链接到链接到链接到链接到链接到链接到万维网提供分布式服务 在一个客户程序主窗 口上显示出的万维网 文档称为页面(page)。 根页面称 home page链接（这种链接由于能够链 接到声音和图像文档，有时 也称之为超链） 。用不同 颜色显示，当将鼠标移动到 这些地方时，鼠标的箭头就 变成了一只手的形状。 WWW须解决的问题n怎样使不同作者创作的不同风格的万维网文档都 能在因特网上的各种计算机上显示出来，同时使 用户清楚地知道在什么地方存在着链接？n怎样标识分布在整个因特网上的万维网文档？ n用什么样的协议来传输万维网文档？n怎样使用户能够很方便地找到所需的信息？万维网必须解决的问题 (1

5、) 怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档？ n使用统一资源定位符 URL (Uniform Resource Locator)来标志万维网上的各种文 档。n使每一个文档在整个因特网的范围内具有唯一 的标识符 URL。 万维网必须解决的问题 (2) 用何协议实现万维网上各种超链的链接？ n在万维网客户程序与万维网服务器程序之间 进行交互所使用的协议，是超文本传送协议 HTTP (HyperText Transfer Protocol)。nHTTP 是一个应用层协议，它使用 TCP 连接 进行可靠的传送。 万维网必须解决的问题 (3) 怎样使各种万维网文档都能在因特网上的各 种计算机上显示出来，

6、同时使用户清楚地知 道在什么地方存在着超链？ n超文本标记语言 HTML (HyperText Markup Language)使得万维网页面的设计者可以很 方便地用一个超链从本页面的某处链接到因 特网上的任何一个万维网页面，并且能够在 自己的计算机屏幕上将这些页面显示出来。 万维网必须解决的问题 (4) 怎样使用户能够很方便地找到所需的信息？ n为了在万维网上方便地查找信息，用户可使 用各种的搜索工具（即搜索引擎）。 6.4.2 统一资源定位符 URL 1. URL的格式n统一资源定位符 URL 是对可以从因特网上得到 的资源的位置和访问方法的一种简洁的表示。nURL 给资源的位置提供一种抽

7、象的识别方法，并 用这种方法给资源定位。n只要能够对资源定位，系统就可以对资源进行各 种操作，如存取、更新、替换和查找其属性。nURL 相当于一个文件名在网络范围的扩展。因此 URL 是与因特网相连的机器上的任何可访问对象 的一个指针。 URL 的一般形式 n由以冒号隔开的两大部分组成，并且在 URL 中的字符对大写或小写没有要求。nURL 的一般形式是：:/:/ ftp 文件传送协议 FTPhttp 超文本传送协议 HTTPNews USENET 新闻URL 的一般形式（续） n由以冒号隔开的两大部分组成，并且在 URL 中的字符对大写或小写没有要求。nURL 的一般形式是：:/:/ 是存放

8、资源的主机 在因特网中的域名URL 的一般形式（续） n由以冒号隔开的两大部分组成，并且在 URL 中的字符对大写或小写没有要求。nURL 的一般形式是：:/:/有时可省略使用 HTTP 的 URLn使用 HTTP 的 URL 的一般形式http:/:/ 这表示使用 HTTP 协议使用 HTTP 的 URLn使用 HTTP 的 URL 的一般形式http:/:/ 冒号和两个斜线是规定的格式使用 HTTP 的 URLn使用 HTTP 的 URL 的一般形式http:/:/ 这里写主机的域名使用 HTTP 的 URLn使用 HTTP 的 URL 的一般形式http:/:/ HTTP 的默认端口号是

9、 80，通常可省略使用 HTTP 的 URLn使用 HTTP 的 URL 的一般形式http:/:/ 若再省略文件的项，则 URL 就指 到因特网上的某个主页(home page)。 WWW：URLn使用FTP的URL：nftp:/rtfm.mit.edunftp:/rtfm.mit.edu/pub/abc.txtnftp:/rtfm.mit.edu/pubn使用HTTP的URLnhttp:/ nhttp:/:100/netsalon nhttp:/ html 6.4.3 超文本传送协议 HTTP 1. HTTP 的操作过程 n为了使超文本的链接能够高效率地完成， 需要用 HTTP 协议来传送

10、一切必须的信息 。n从层次的角度看，HTTP 是面向事务的 (transaction-oriented)应用层协议，它是万 维网上能够可靠地交换文件（包括文本、 声音、图像等各种多媒体文件）的重要基 础。 WWW: HTTPn超文本传送协议HTTP是面向事务的应用层协议，是万维网上能 够可靠地交换文件（包括文本、声音、图像等各种多媒体文件） 的重要基础。 nHTTP 1.0: RFC 1945；HTTP 2.0: RFC 2068nHTTP工作过程：因特网服务器 www.w3.org链接到URL的超链HTTP使用此TCP连接浏览器程序服务器程序HTTP客户xxxxxx链接指向了另一个页面，其U

11、RL是 http:/www.w3.org/Protocols/HTTP- NG/Activity.html。 点击以后：万维网的工作过程 因特网服务器 链接到URL的超链HTTP 使用此 TCP 连接浏览器程序服务器程序HTTP客户清华大学 院系设置建立 TCP 连接释放 TCP 连接HTTP 响应报文 响应文档HTTP 请求报文 请求文档用户点击鼠标后所发生的事件 (1) 浏览器分析超链指向页面的 URL。 (2) 浏览器向 DNS 请求解析 的 IP 地址。 (3) 域名系统 DNS 解析出清华大学服务器的 IP 地址。 (4) 浏览器与服务器建立 TCP 连接 (5) 浏览器发出取文件

12、命令：GET /chn/yxsz/index.htm。 (6) 服务器给出响应，把文件 index.htm 发给浏览器。 (7) TCP 连接释放。 (8) 浏览器显示“清华大学院系设置”文件 index.htm 中 的所有文本。WWW: HTTP（Cont.）n万维网浏览器就是一个HTTP客户，而在万维 网服务器等待HTTP请求的进程常称为HTTP daemon，有的文献将它缩写为HTTPD。 HTTP daemon在收到HTTP客户的请求后，经 过一些必要的处理，将所需的文件返回给 HTTP客户。n HTTP是无状态的：服务器不保留已处理过的 客户请求的任何信息（如果要保留，太复杂） 。d

13、aemon (又称demon)来自UNIX中的一个 术语，可译为守护程序。它指的是一种 程序或进程，或一个大程序或进程的一 个部分，它经常处于后台工作。但当某 种条件满足时，daemon就被激活并开始 进行处理。基于任何平台的万维网服务 器常称为HTTPD服务器或HTTP服务器。 读者可以简单地将daemon理解成服务器 上的一个服务进程。 HTTP 的主要特点 nHTTP 是面向事务的客户服务器协议。nHTTP 1.0 协议是无状态的(stateless)。nHTTP 协议本身也是无连接的，虽然它 使用了面向连接的 TCP 向上提供的服务 。RTTRTT请求一个万维网文档所需的时间 万维网服

14、务器万维网客户发起 TCP 连接HTTP 请求报文传输文档的时间整个文档收到时间时间HTTP 响应报文持续连接 (persistent connection)nHTTP/1.1 协议使用持续连接。n万维网服务器在发送响应后仍然在一段时间内 保持这条连接，使同一个客户（浏览器）和该 服务器可以继续在这条连接上传送后续的 HTTP 请求报文和响应报文。n这并不局限于传送同一个页面上链接的文档， 而是只要这些文档都在同一个服务器上就行。n目前一些流行的浏览器（例如，IE 8.0）的默 认设置就是使用 HTTP/1.1。持续连接的两种工作方式n非流水线方式：客户在收到前一个响应后才能 发出下一个请求。

15、这比非持续连接的两倍 RTT 的开销节省了建立 TCP 连接所需的一个 RTT 时间。但服务器在发送完一个对象后，其 TCP 连接就处于空闲状态，浪费了服务器资源。n流水线方式：客户在收到 HTTP 的响应报文之 前就能够接着发送新的请求报文。一个接一个 的请求报文到达服务器后，服务器就可连续发 回响应报文。使用流水线方式时，客户访问所 有的对象只需花费一个 RTT时间，使 TCP 连 接中的空闲时间减少，提高了下载文档效率。 代理服务器 (proxy server) n代理服务器(proxy server)又称为万维网高速缓 存(Web cache)，它代表浏览器发出 HTTP 请 求。n万

16、维网高速缓存把最近的一些请求和响应暂存 在本地磁盘中。n当与暂时存放的请求相同的新请求到达时，万 维网高速缓存就把暂存的响应发送出去，而不 需要按 URL 的地址再去因特网访问该资源。 使用高速缓存可减少 访问因特网服务器的时延 校园网源点服务器2 Mb/s 因特网浏览器R1R2这条链路上 的时延很大没有使用高速缓存的情况所有万维网通信量 都经过这条链路使用高速缓存的情况校园网校园网的高速缓存 （代理服务器）源点服务器2 Mb/s因特网浏览器R1R2(1) 浏览器访问因特网的服务器时，要先与校园网的 高速缓存建立 TCP 连接，并向高速缓存发出 HTTP 请求报文 使用高速缓存的情况校园网校园网的高速缓存 （代理服务器）源点服务器2 Mb/s因特网浏览器R1R