Linux网络：应用层协议http/https

凤 曦2024-09-10 11:19

认识URL

URL是我们平时说的网址

eg：http常见的URL

http://user:pass@www.example.jp:80/dir/index.htm?uid=1#ch1![](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/5bedfa1927534b098ef1a7a79e547a06.png)

注意：

  1. 服务器地址就是域名，相当于服务器ip地址

  2. 像http服务绑定80端口号，https服务绑定443端口。ssh服务端口绑定22号端口。所以只要知道使用的是http协议就知道使用的是80端口。所以这个也可以省略。

  3. 服务文件地址：就是想要获得的资源（视频，图片，网页等）在服务器的路径

  4. ？后查询字符串，是这次http请求的参数。是客户端与服务器之间传递数据的一种方式，多个参数之间用&连接

  5. 片段标识符：当浏览网页时，点击下一张图片，网页不刷新。此时片段标识符一直在更新。

urlencode与urldecode

像 / 与 ？这些特殊字符在URL中的特殊符号时，URL会将这些关键字特殊处理

URL会将这些关键字进行转义，将需要转码的字符转化为16进制，然后从右到左取4位，不足4位直接处理，再每2位做一位前加上%，编码成%XY的形式

1.http协议

http协议是基于请求与响应的应用层协议（cs / bs 模式）

一次http请求包括客户端向服务器request请求，服务器向客户端response响应

http协议 请求格式

常规情况下，http(s)下层传输层协议使用的是tcp协议。

下面用C++ 实现服务器，启动浏览器访问这个服务。将浏览器发送给服务器的request请求打印出来分析http客户端请求的格式

#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<cstring>
#include<sys/wait.h>

int main(){
  int listen_sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
  if(listen_sock<0){
    std::cerr<<"socket error"<<std::endl;
    return 1;
  }

  struct sockaddr_in local;
  memset(&local,0,sizeof(local));

  local.sin_family=AF_INET;
  local.sin_port=htons(8081);
  local.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;

  if(bind(listen_sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0){
    std::cerr<<"bind error"<<std::endl;
    return 2;
  }

  if(listen(listen_sock,5)<0){
    std::cerr<<"listen error"<<std::endl;
    return 3;
  }

  sockaddr_in client;
  while(true){
    socklen_t len=sizeof(client);
    int sock=accept(listen_sock,(struct sockaddr*)&client,&len);
    if(sock<0){
      std::cout<<"accept error"<<std::endl;
      continue;
    }

    if(fork()==0){
      if(fork()>0){
        exit(0);
      }
      close(listen_sock);
      //读取客户端请求
      char buff[1024];
      size_t size=recv(sock,buff,sizeof(buff)-1,0);
      buff[size]='\0';
      std::cout<<"################http begin#####################"<<std::endl;
      std::cout<<buff<<std::endl;

      exit(0);
    }
    close(sock);
    waitpid(-1,nullptr,0);
  }
  return 0;
}

客户端向服务器发送请求

服务器打印http请求

分析上面的打印结果

这一行叫做：请求行

此外，像这些key：value代表了这次请求的若干属性

eg:

User-Agent：发起这次请求的浏览器的信息

这部分叫做：请求报头

综上http协议格式为：

http协议 响应格式

当客户端读取到空行时，代表客户端已经读取完http响应报头了。

注意：

  • 客户端向服务器发送请求http时首行带的http版本是客户端的http版本。服务器接受到请求报头时，识别http版本，用对应的http版本进行处理业务。提高了兼容性

  • 响应报头中的状态码：表示服务器处理请求的情况，常见的状态码有200(OK)、404(Not Found)等

http协议方法（GET 、POST）

http GET方法：

http POST方法:

对比两种请求的请求报头可以发现POST方法比GET方法多了

Content-Length项

GET方法：

  1. 直接获取资源信息
  2. GET方法可以带参数，参数在URL?后面都是GET的参数，通过URL传递给服务器

POST方法：

通过正文提交数据给服务器，不通过URL

http在读取正文时如果此时是POST方法

空行的下一行就是正文，根据Content-Length项可以知道应该在正文上读取几个字节。通过这种方法（POST+Content-Length）就可以有效的读取http正文（请求或响应）

C++实现服务器响应 观察http响应，以及POST 、GET传参

简单的html网页index.html

<html>
  <header><h5>log in<h5><header>
  <body>
    <form method="GET" action="/s">
      user:<br>
      <input type="text" name="user">
      <br>
      password:<br>
      <input type="text" name="passowrd">
      <br>
      <input type="submit" value="register">
  <body>
</html>

#include<string>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<cstring>
#include<sys/wait.h>

#include<fstream>

int main(){
  int listen_sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
  if(listen_sock<0){
    std::cerr<<"socket error"<<std::endl;
    return 1;
  }

  struct sockaddr_in local;
  memset(&local,0,sizeof(local));

  local.sin_family=AF_INET;
  local.sin_port=htons(8081);
  local.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;

  if(bind(listen_sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0){
    std::cerr<<"bind error"<<std::endl;
    return 2;
  }

  if(listen(listen_sock,5)<0){
    std::cerr<<"listen error"<<std::endl;
    return 3;
  }

  sockaddr_in client;
  while(true){
    socklen_t len=sizeof(client);
    int sock=accept(listen_sock,(struct sockaddr*)&client,&len);
    if(sock<0){
      std::cout<<"accept error"<<std::endl;
      continue;
    }

    if(fork()==0){
      if(fork()>0){
        exit(0);
      }
      close(listen_sock);
      //读取客户端请求
      char buff[1024];
      size_t size=recv(sock,buff,sizeof(buff)-1,0);
      buff[size]='\0';
      std::cout<<"################http begin#####################"<<std::endl;
      std::cout<<buff<<std::endl;
#define PAGE "index.html"
      std::ifstream in(PAGE);
      if(in.is_open()){
        in.seekg(0,std::ios::end);//获取文件末尾指针
        size_t size=in.tellg();
        in.seekg(0,std::ios::beg);//定位到文件开头
        char*file=new char[size];
        in.read(file,size);
        in.close();
  //      std::cout<<file<<std::endl;
        std::string statusLine="http/1.1 200 OK\n";
        //响应报头
        std::string respon="Content-Length: "+std::to_string(size);
        respon+="\n";
        std::string blank="\n";//空行
        send(sock,statusLine.c_str(),statusLine.size(),0);
        send(sock,respon.c_str(),respon.size(),0);
        send(sock,blank.c_str(),blank.size(),0);


        //发送正文
        send(sock,file,size,0);
        delete[]file;
      }
      exit(0);
    }
    close(sock);
    waitpid(-1,nullptr,0);
  }
  return 0;
}

首先是GET方法 由上图可知GET方法通过URL项服务器传参。密码和账号都暴露出来了不太好

其次是POST方法

由上图可知POST通过正文传参，没有直接暴露到URL上，相对比较隐秘一些（并不安全）。

当在http请求时，每次请求之间没有任何关系（无状态）

http响应状态码

常见的状态码为：

200(OK) ，404(Not Found) ，403(Forbidden) ，302(重定向) ，504(Bad Gateway)等等

其中重定向分为临时重定向（307/http1.1 - 302/http1.0）和永久重定向（301）

本质区别：

影响客户端标签，决定客户端是否需要更新目标地址。

http 常用 Header

location：搭配3XX状态码实现重定向

重定向的实现还需要搭配响应报头location：字段

std::string statusLine="http/1.1 307 Temporary Redirect\n";
//响应报头
std::string respon="Content-Length: "+std::to_string(size);
respon+="\n";
respon+="location: https://www.baidu.com/\n";
std::string blank="\n";//空行
send(sock,statusLine.c_str(),statusLine.size(),0);
send(sock,respon.c_str(),respon.size(),0);
send(sock,blank.c_str(),blank.size(),0);
  • Content-Type: 资源类型（html、text等）
  • Content-Length：正文长度
  • Host：所请求的资源在那个主机那个端口上（代理服务器常用）
  • User-Agent：用户的操作系统以及浏览器版本信息
  • referer：当前页面是从那个页面跳转的，方便回退
  • Cookie：用于在客户端储存少量信息，实现会话(session)的功能

在登录网站时，如果曾经使用过账号密码，第二次登录网站时不需要再次输入账号密码进行身份认证了。

注意：Cookie文件分为内存级和文件级

如果重启客户端还需要输入用户信息的属于内存级，反之就为文件级

  • Connection：长链接keep-alive

2.https协议

同理对端再收到报文时要先经过SSL或TLS进行解密，再传到应用层

其中加密分为对称加密(异或加密)（密钥负责加密解密）与非对称加密(RSA)（公钥加密，私钥解密）

其中非对称加密 私钥是不对外公开的，公钥可以公开。

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