《WEB协议与实践之H》课件

互联网的基石HTTP协议协议是应用程序的基础了解其工作原理和特点对开发至关重HTTP Web,Web要从的历史、架构、报文格式等方面全面解读帮助开发者深入理解并HTTP,熟练掌握协议HTTP协议简介HTTP通信协议请求响应模型Web-是互联网上使用最广泛的一种协议采用了请求响应的交互模HTTP HTTP-超文本传输协议用于从网络服务器传型客户端发起请求服务器端进行响,,,输超文本到本地浏览器的标准应无状态连接应用层协议是无状态协议每一次请求响应协议属于参考模型的应用HTTP,-HTTP OSI都是独立的服务器端不保留之前请求层为浏览器和服务器之间的通信提供,,的任何信息标准协议的发展历程HTTP1989年-HTTP/

0.9万维网诞生,HTTP/

0.9作为最初的HTTP版本提供了最基本的网页浏览功能1996年-HTTP/

1.0HTTP/

1.0引入了请求和响应头部,增加了方法类型和状态码,使Web通信更加灵活1997年-HTTP/

1.1HTTP/

1.1通过持久连接、管线化处理、请求缓存等优化,大幅提高了性能和效率2015年-HTTP/2HTTP/2通过二进制分帧、多路复用、头部压缩等特性,进一步改善了性能和用户体验2018年-HTTP/3HTTP/3引入了基于QUIC协议的传输层,解决了TCP连接的一些问题,提升了传输效率协议的工作原理HTTP请求响应流程报文格式规范状态码机制-协议遵循客户端服务器模型客户端协议规定了请求报文和响应报文的格协议使用状态码来指示请求的结果例HTTP-,HTTP HTTP,发起请求服务器接收并处理请求再返回响式包括起始行、头部字段和消息体等部分如成功、重定向、客户端错误或服务器错误,,,,应数据这一请求响应的循环交互过程是这些结构化的报文格式确保了客户端和服务等方便客户端理解服务器的响应情况-,协议的基础工作原理器之间的可靠通信HTTP请求报文的结构HTTP请求行请求头部空行请求体请求报文以一个请求行请求头部提供有关请求的附加请求头部和请求体之间用一个请求体包含客户端发送给服务HTTP开始包含请求方法、请求信息如浏览器类型、接受的空行分隔标志着头部信息的器的数据如表单数据、上传,,,,和版本这一行定内容类型、缓存控制等这些结束的文件等请求通常没有URL HTTPGET义了客户端希望服务器执行的头部可帮助服务器更好地理解请求体而请求通常包含,POST操作和处理请求请求体响应报文的结构HTTP状态行响应头部12响应报文以一个状态行开始标响应头部包含描述响应内容和,明版本、状态码和原因元信息的各种字段如内容类HTTP,短语型、内容长度等响应体空行34响应体包含了服务器实际返回头部和响应体之间有一个空行,给客户端的数据内容如用于分隔头部和响应体,HTML页面、数据等JSON和方法的使用GET POSTGET方法POST方法方法通过在中添加参数的方式传递数据它适用于从服务方法将数据包含在请求体中发送到服务器它适用于向服务GET URLPOST器获取数据的场景，如查询、浏览等器提交新数据的场景，如表单提交、文件上传等选择依据安全性在设计时应根据具体需求选择合适的方法方法更适合查相比方法方法在传输敏感数据时更加安全因为数据不会API GETGET,POST,询而方法更适合创建或修改数据暴露在中POST URL头部字段介绍HTTPRequest HeadersResponse HeadersGeneral HeadersEntity Headers客户端发送请求时使用的头部服务器返回响应时使用的头部既可出现在请求报文也可出现描述请求响应实体内容的头部/字段包括内容类型、身份验证字段包括缓存指令、内容编码在响应报文中的通用头部字字段如内容长度、内容编码,,,信息等等段等缓存机制HTTP缓存是一种重要的性能优化技术它通过存储和复用之前获HTTP取的资源副本减少了网络流量和服务器负载从而提高了页面加载,,速度支持多种缓存策略如强缓存、协商缓存等开发者可根据具HTTP,,体需求进行灵活配置合理利用缓存可以大幅提升应用的性Web能和用户体验状态码分类及含义HTTP信息状态码成功状态码1XX2XX表示请求已被服务器接收需要继表示请求已成功被服务器接收、,续处理如、理解并处理如、100Continue101200OK204Switching ProtocolsNo Content重定向状态码客户端错误状态码3XX4XX表示要完成请求还需要进一步操表示客户端提出的请求有问题作如如、301Moved400Bad Request404Not、Permanently302Found Found连接管理HTTP连接方式连接持续时间12协议支持短连接和长连短连接每次请求都需要建立和HTTP接两种连接方式根据应用场景关闭连接而长连接可以复用连,,不同选择合适的连接方式接减少握手开销,连接管理策略管道机制34HTTP服务器可以通过设置合适的过支持管道机制可以HTTP/

1.1,期时间和最大并发连接数来管在同一连接上发送多个请求提,理连接提高资源利用效率高传输效率,的工作原理HTTPS是在的基础之上，引入HTTPS HypertextTransfer ProtocolSecure HTTP了加密机制以及身份认证，从而实现了安全可靠的网络通信通过建立HTTPS安全通道来实现数据加密传输同时还对服务器端进行身份认证确保用户与正确,,的服务器进行通信的工作原理包括建立安全通道、证书验证、数据加密传输等关HTTPS:SSL/TLS键步骤确保传输过程的机密性、完整性和身份认证从而为用户提供安全可靠的,,网络环境的安全机制HTTPS加密传输证书验证防御窃听防御篡改使用协议对网使用数字证书对服务器采用对称加密和非对称使用消息认证码HTTPS SSL/TLS HTTPS HTTPS HTTPSMAC络通信进行加密确保数据在传进行认证确保连接的对方身份加密相结合的机制有效防范窃机制能够有效检测数据在传输,,,,输过程中的机密性和完整性可信听和中间人攻击过程中是否被篡改的证书管理HTTPS证书颁发机构证书安全性证书管理支持的加密算法使用由可信的证书颁证书包含网站的公钥和其他信网站管理员需要定期续签证支持多种加密算法网HTTPS HTTPS,发机构签发的数字证书息客户端使用证书中的公钥书并确保证书链完整浏览站可根据浏览器支持情况选择CA,来建立安全连接负责验加密数据服务器使用私钥解器会验证证书链以确保网站的合适的算法这确保了连接的CA,证网站的身份并颁发证书密这确保了数据传输的机密身份可信安全性性的特性HTTP/2多路复用头部压缩服务端推送二进制分帧允许在单一连接上发送通过算法压缩允许服务器主动向客户采用二进制分帧传输数HTTP/2HTTP/2HPACK HTTP/2HTTP/2多个请求和响应提高连接利用头部信息减少传输数据量提高端推送资源减少等待时间和请据相比文本协议更加高效和紧,,,,,率和资源利用效率传输速度求数量凑的性能优化HTTP/2二进制分帧1将报文切分为更小的帧提高传输效率HTTP,多路复用2允许在同一个连接上并发发送多个请求和响应头部压缩3使用算法压缩头部减小传输数据量HPACK HTTP,服务器推送4主动向客户端推送可能需要的资源提高首屏渲染速度,通过二进制分帧、多路复用和头部压缩等技术显著提升了性能同时服务器推送机制可以让服务器主动将可能需要的资源推送给客HTTP/2,Web,户端进一步优化用户体验,的发展HTTP/3QUIC协议1是的基础QUIC HTTP/3多路复用2支持多路复用提高传输效率HTTP/30-RTT连接3连接减少握手时延0-RTT加密性能优化4采用加密算法HTTP/3ChaCha20-Poly1305的发展源于对存在的局限性的持续改进基于协议的在多路复用、连接和加密性能等方面都有很大提升能够HTTP/3HTTP/2QUIC HTTP/30-RTT,更好地满足高带宽、低延迟的现代应用需求的推出标志着协议技术正在朝着更快、更安全的方向发展Web HTTP/3Web的新特性HTTP/3多路复用QUIC协议通过多路复用技术将多个请求在单个连接上并行传输显著基于无连接传输协议无需三次握手即可建立连HTTP/3,HTTP/3QUIC UDP,提高传输效率接降低延迟,头部压缩安全性提升采用头部压缩算法有效减小头部数据的传输开默认使用加密相比提升了网络传输的安全HTTP/3QPACK,HTTP/3TLS

1.3,HTTP/2销性性能优化技术Web内容优化网络优化12通过压缩、缓存和延迟加载等利用、和连CDN HTTP/2TCP技术优化网页内容的大小和加接复用等方法提高网络传输效载速度率服务器优化客户端优化34通过负载均衡、缓存和服务器结合浏览器缓存、预加载和JS软件优化提升服务器的处理能优化等技术提高客户端的渲染力效率代理服务器的工作原理代理服务器是位于客户端和目标服务器之间的中间层它扮演着协,调和调解的角色代理服务器可以缓存热门资源提高访问速度还,;可以对请求进行过滤和加密提高安全性代理服务器通常用于保,护内网用户、限制网络访问、管理网络流量等代理服务器的工作流程包括接收客户端请求、转发到目标服务:器、接收响应数据、返回给客户端代理服务器可以根据实际需求进行各种定制成为网络管理和安全的重要组件,负载均衡技术介绍什么是负载均衡负载均衡的作用负载均衡的策略负载均衡的实现负载均衡是一种通过多台服务•提升整体系统的吞吐量和•轮询Round Robin常见的负载均衡手段包括硬件器来分担访问压力的技术可响应速度负载均衡设备、软件负载均衡,•加权轮询以提高系统的可用性和可靠工具以及云服务提供的负载均•防止单点故障,提高可用性•最少连接数性它通过合理分配访问流衡功能等源地址哈希•量避免单个服务器瘫痪,•支持动态扩展,快速应对流•延迟最小量波动•实现高可靠和高弹性的架构技术概述CDN全球分发性能优化能将内容分发到全球各地的服务可以缓存静态资源有效减少服务CDN CDN,器上提供就近访问的最佳体验器压力加快网页加载速度,,弹性伸缩安全防护能根据实时流量自动调节节点数可以抵御攻击提高网站抗CDN CDNDDoS,量保证高并发访问的流畅性风险能力确保业务稳定运行,,安全攻防技术Web漏洞扫描注入防御SQL利用自动化工具对网站进行系统通过输入检查和编码等技术阻止的漏洞扫描发现并修复安全隐恶意语句的注入和执行,SQL患攻击阻御防护XSS CSRF对用户输入进行编码和过滤防止生成随机的令牌验证用户,CSRF,跨站脚本攻击的发生请求的合法性阻止跨站请求伪,造渗透测试实践案例渗透测试是一种专业的安全评估方法旨在全面检测应用系统的漏洞并进行,Web修复通过模拟恶意攻击者的行为渗透测试可以帮助企业更好地识别和预防网,络安全风险以某知名电商网站为例渗透测试团队发现其登录系统存在注入漏洞可能导,SQL,致数据泄露通过模拟攻击和权限提升团队最终成功获取了管理员权限突破重,,重防线暴露出网站的严重安全隐患,服务器软件对比Web性能表现功能特性

12、和等不同服务器支持的特性如Apache NginxTomcat Web主流服务器软件在吞吐动态处理、反向代理、负载均Web量、并发性能等方面存在差衡等方面存在差异，选型时需异需根据实际需求进行评估考虑具体应用场景对比资源占用部署维护34服务器软件对、内存等系服务器软件的安装配置、扩展CPU统资源的消耗情况也需比较，性、监控等运维成本也是选型以满足系统性能和部署成本的时的重要因素要求配置与实战Nginx网站配置1的强大配置功能可以轻松部署和管理多个网站域名通Nginx过虚拟主机设置可以针对不同网站制定独立的配置策略,负载均衡2内置的负载均衡模块可以将流量分散到多台服务器上提Nginx,,高系统的可靠性和响应速度支持多种负载均衡算法反向代理3可以作为反向代理服务器将客户端请求转发到后端的应Nginx,用服务器隐藏服务器拓扑结构提高安全性,,配置与实战Apache性能优化安装部署调整Apache进程模型、负载均衡、缓存等设置,提升Web服务的处理能下载Apache源码包,按照官方文档完成Apache的安装和基础配置力123核心配置熟悉Apache的主配置文件httpd.conf,设置虚拟主机、模块加载等基础参数配置与实战Tomcat安装配置Tomcat1选择合适的版本并完成环境变量设置Tomcat服务器优化2调整连接池、线程池等参数提升性能部署应用程序3将包部署到服务器上运行WAR Tomcat是一个流行的应用服务器被广泛应用于部署和运行企业级应用要掌握的配置与实战需要熟悉Tomcat Java,Java WebTomcat,Tomcat的安装部署、性能优化、应用程序部署等关键步骤并能解决常见的问题和故障,应用监控实践Web全面监控实时预警数据分析自动化运维应用的监控需要涵盖系及时发现并预警潜在问题有采集的监控数据需要进行深入监控系统可以与自动化运维工Web,统性能、应用程序行为、用户利于快速响应和故障排查可分析挖掘潜在的性能瓶颈和具集成实现应用程序的自动,,体验等多个维度以全面了解设置关键指标的阈值触发自用户行为趋势为优化提供依部署、升级和扩容等功能,,,应用的运行状况动报警据总结与QA我们在前面的课程中深入了解了协议的诸多关键特性包括发展历程、工HTTP,作原理、报文结构、缓存机制、状态码以及连接管理等同时也介绍了、和的新特性以及各种性能优化技术和服务HTTPSHTTP/2HTTP/3,Web Web器的配置实践现在让我们总结一下关键要点并解答同学们的疑问,我们一起回顾并深化对协议技术的理解为各位同学开放提问希望能够解答Web,,大家的困惑为未来的开发实践打下坚实基础,Web。