TCPIP工作原理教案第11章 超文本传输HTTP.ppt

第11章超文本传输HTTP 本章学习目标 了解WWW的概念了解统一资源定位符 URL 的结构了解什么是HTML语言理解HTTP协议的请求 响应机制 了解协商与缓存的作用 超文本传输协议HTTP 超文本传输协议是用于从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议 是WWW的基本协议HTTP可以使浏览器更加高效 减少网络传输 在保证计算机正确快速地传输超文本文档HTTP是一种基于TCP IP的应用层协议 由于其简捷 快速的方式 适用于分布式和合作式超媒体信息系统 11 1万维网 WorldWideWeb WWW是WorldWideWeb的缩写 也可以简称为Web 中文名称为 万维网 万维网是Internet上的多媒体信息查询工具 它使用户能够在Internet上大量的资源中轻松地搜索到自己所需的内容 迅速方便地取得丰富的信息资源用户在通过Web浏览器访问信息资源的过程中 无需关心技术性的细节 而且图形用户界面非常友好WWW最初是在1989年3月 由欧洲量子物理实验室CERN开发 目的是为了提高物理学家之间文件的共享及通信1993年 WWW技术有了突破性的进展 解决了远程信息服务中的文字显示 数据连接以及图像传递的问题 使得WWW成为Internet上最为流行的信息传播方式 11 1 1网页 超文本和超媒体 在WWW上 信息是以网页 WebPage 的形式呈现的 各种信息以网页的形式组织在一起与传统阅读方式不同 网页中不仅可以包含文字与图像 还可以加入声音 动画 视频等各种丰富的信息 更重要的是 您可以通过点击网页中的 超级链接 从某一页面跳转到其他页面通过浏览网页 您可以访问到全球任何地方的计算机上的信息 这是传统的阅读方式所无法做到的 据统计 Internet上任意两个网页之间的平均距离是7个超级链接 11 1 1网页 超文本和超媒体 通常一个网页是以一个HTML文件的形式存放 或由应用程序动态生成 网页的内容即是人们常说的超文本或超媒体超文本 Hypertext 指一种基于计算机的文档 用户在阅读这种文档时 可以从其中一个地方跳到另一个地方 或从一个文档跳到另一个文档 都是按非线性的方式进行的超文本最重要的特性就是链接和跳转超媒体 Hypermedia 超媒体是超文本的扩展 是超文本与多媒体的组合超媒体同时也代表了一种计算机技术 即按信息之间关系非线性地存贮 组织 管理和浏览信息的技术 11 1 2Web服务器与浏览器 Web服务器是Web内容的提供者 它响应客户端请求 并向客户端提供某种形式的数据Web浏览器是Web的客户端软件 其功能包括与Web服务器建立通信 转换并显示从服务器端返回的数据主流的Web服务器软件有免费的开源软件Apache微软公司的IIS InternetInformationServer ZeusTechnology公司的Zeus目前常见的Web浏览器有微软公司的InternetExplorer网景公司的Netscape开源组织Mozilla基金会推出的MozillaFirefoxOperaSoftware公司的Opera 11 1 3统一资源定位符URL URL UniformResourceLocator 统一资源定位符 是用于完整地描述Internet上网页和其他资源的地址的一种标识方法Internet上的每一个网页都具有一个惟一的名称标识 通常称之为URL地址通常所说的 网址 就是以URL地址表示的URL地址的一般格式为 带 的为可选项 protocol hostname port path parameters query 11 1 3统一资源定位符URL URL地址格式说明protocol 协议 指定使用的传输协议 如http ftp telnet等hostname 主机名 指定存放着资源的主机名字 可以使用域名或IP地址表示 port 端口号 指定连接到服务器的TCP端口号 如果输入时忽略 则使用默认端口号 http协议使用80端口 path 路径 指定所访问资源在服务器上的位置 即包含等级结构的路径定义 一般来说不同部分之间以斜杠 分隔 其格式类似 目录 子目录 文件名 parameters 参数 这是用于指定特殊参数的可选项 query 查询 一般用来传送对服务器上的数据库进行动态查询时所需要的参数 11 1 3统一资源定位符URL 在URL中 协议和主机名是不可缺少的 但在浏览器中输入地址时 可以将http 忽略不写 因为浏览器把http作为默认协议路径一般不可省略 但在访问网站主页时例外 因为Web服务器可以配置为自动提供缺省主页 大多数情况下缺省主页为index htmlWWW上的服务器很多是区分大小写字母的 所以要特别注意正确的URL大小写表达形式有时需要在URL中包含特殊字符 为避免服务器出现安全问题 应用字符对应的十六进制数取代 并用百分号 作转义前缀下面是一些URL的示例 11 1 4HTML语言 超文本标记语言 HTML 是所有浏览器都可以理解的标准语言 它是一种描述文档结构的语言 而不能描述实际的表现形式HTML语言使用描述性的标记符 称为标签 来指明文档的不同内容标签是区分文本各个组成部分的分界符 用来把HTML文档划分成不同的逻辑部分标签描述了文档的结构 它向浏览器提供该文档的格式化信息 以传送文档的外观特征用HTML语言写的页面是普通文本文档 ASCII 不含任何与平台和程序相关的信息 可被任何文本编辑器读取用HTML语言描述的文档 需要用浏览器观看才能显示出效果 如字体格式 嵌入网页的图片 动画 网页的背景音乐等等 11 1 4HTML语言 HTML文档的扩展名是 htm或 html 它包含两种信息 页面本身的文本表示页面元素 结构 格式和其他超文本链接的HTML标签大部分HTML标签的形式如下 信息起始标签与结束标签非常相似 只是结束标签的标签名前面多了一个斜杠 某些HTML元素只有起始标签而没有相应的结束标签 11 1 4HTML语言 SamplePageHelloWorldBoldTextItalicsTextUnderlinedTextListItem1ListItem2ListItem3单击此处访问微软公司的网站 Microsoft HTML文件的内容 一个HTML网页的简单例子 HTML文件在浏览器中的显示效果 11 2HTTP协议 HTTP协议是用于Web服务器和浏览器之间的通信协议 它是一种请求 响应式的协议HTTP的第一个版本是HTTP 0 9 后来发展到了HTTP 1 0 现在最新的版本是HTTP 1 1HTTP设计得简单而灵活 它具有以下特性 应用层协议基于客户端 服务器模式请求 响应式协议双向传输无状态性协商机制支持缓存支持代理服务器 11 2 1HTTP连接 HTTP 1 0对每一次请求 响应 建立并拆除一次连接 特点是简单 易于管理 但这种连接方式会生不少问题 如对用户请求响应慢 网络拥塞严重 安全性差等HTTP 1 1中 采用了持续连接机制 即是在客户端与服务器之间建立起TCP连接之后 一直维持这个连接 允许传送多个请求与响应 直到其中的一方表示想要关闭连接为止持续连接机制的优点 减少了需要建立TCP连接的数量 从而节省了宝贵的CPU时间 也减少了内存占用 减少了不必要的分组交换 并有足够时间用于确定网络状态 显著地减少了网络拥塞 HTTP请求与响应可以采用流水线方式 大大提高了传输效率 11 2 1HTTP连接 基于HTTP协议的传输可分为四个过程 建立连接发送请求信息发送响应信息关闭连接通常情况下是 浏览器 客户端 与服务器建立连接 然后向服务器请求资源 如网页 服务器收到请求后响应浏览器 把数据发送给浏览器 持续连接一直维持 直到浏览通知服务器关闭连接为止 11 2 2HTTP请求 客户端向服务器发送HTTP请求报文 目的在于从Web服务器上获取网页或其他资源HTTP请求报文包含了与所请求资源相关的信息 其结构如图所示 空白行以对表示 用于分隔报头与正文请求报文的正文部分可以空缺 或者包含将要传送给服务器的信息请求行是请求报文中的一个重要组成部分 它由以下三个部分构成 请求方法 URL和HTTP版本 各部分之间用空格 分隔开 请求行以为行结束符 11 2 2HTTP请求 一个HTTP请求的例子 GET servlet default jspHTTP 1 1Accept text plain text htmlAccept Language en gbConnection Keep AliveHost localhostReferer http localhost ch8 SendDetails htmUser Agent Mozilla 4 0 compatible MSIE4 01 Windows98 Content Length 33Content Type application x www form urlencodedAccept Encoding gzip deflateuserName JavaJava userID javaID 一个请求行的例子 GET 11 2 2HTTP请求 请求方法包含了给服务器的指示 服务器按照不同的请求方法的指示来操作 以满足客户端的不同要求HTTP 1 1支持七种标准请求方法 见下表 在Internet应用中 最常用的请求方法是GET和POST HTTP 1 1的七种标准请求方法 11 2 2HTTP请求 HTTP请求头信息是可选项 用于向服务器提供有关客户端环境和请求正文的相关信息请求头一般由多行组成 每行遵循 标题域 值 的格式 并以对作为行结束符 常见的HTTP请求头 11 2 3HTTP响应 HTTP响应报文与HTTP请求报文的结构很相似 主要区别在于报头部分 响应报文没有请求行 取而代之的是状态行 响应头中的字段也不相同 状态行由三个部分组成 分别为 HTTP版本 状态码和描述文本状态码是一个3位数字的代码 第一位数字决定了状态码的类型 11 2 3HTTP响应 一个HTTP应答的例子 HTTP 1 1200OKServer Microsoft IIS 4 0Date Mon 3Jan199813 13 33GMTContent Type text htmlLast Modified Mon 11Jan199813 23 42GMTContent Length 112HTTP应答示例HelloHTTP 11 2 3HTTP响应 状态码是一个3位数字的代码 第一位数字决定了状态码的类型 HTTP状态码的类型 11 2 3HTTP响应 响应头向客户端提供服务器或请求文档的信息 响应头和请求头一样 一般由多行组成 每行遵循 标题域 值 的格式 并以对作为行结束符 HTTP状态码的类型 11 2 4协商机制 HTTP允许客户端与服务器使用报头进行协商 可以协商的内容范围很广 包括连接特性 数据表示 内容和控制等等协商过程可分为三种类型服务器驱动协商代理驱动协商透明协商 11 2 5缓存 缓存是HTTP规范中提供的用于增强性能的重要措施之一 它可以降低传输延迟 并有助于减少网络流量 从而改善网络状态缓存最重要的特征是存储 当首次访问某个网页时 浏览器或是代理服务器会将其保存在磁盘中 之后如果有对同一网页的请求 则不需要从服务器处获取 只需要从缓存中取出即可 大大提高了访问的速度Web服务器上也可使用缓存 用于保存客户发送的请求的响应 如果再收到相同的请求 则可自动发送被缓存的响应 而不需要处理请求 这样就节省了时间和处理资源 11 2 5缓存 缓存所涉及的主要问题是数据存储的时限如果缓存中的副本保存时间过长 则其中的数据可能会过时如果频繁地更新缓存中的内容 会使得缓存对性能的改善大打折扣HTTP协议中提出了两种更新缓存的方式 过期模型为存放在缓存中的响应设置一个有效时间有效模型需要使用某些报头字段来和服务器一起校验缓存中数据的有效性 小结 万维网上有着大量存储着超媒体文档和其他数据资源的Web服务器 这些服务器分布在全世界各地 用户可以通过使用浏览器来搜索并阅读这些服务器上的资料统一资源定位符 URL 是用于描述Internet上网页和其他资源的地址一种标识方