OTA的HTTP笔记

一、HTTP/1.1 核心概念

HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是客户端与服务器之间的应用层协议 ，基于 TCP 面向连接、可靠传输的特性，核心是 "请求 - 响应" 模型。HTTP/1.1 是目前应用最广泛的版本（替代 HTTP/1.0，兼容大部分场景），其设计目标是高效传输资源（文件、网页、接口数据等），适配多数场景（含嵌入式 OTA 开发）。

核心概念	定义 / 特点	实战关联（如 OTA 开发）
无状态协议	服务器不保存客户端历史状态，每次请求独立	用 ETag/Last-Modified 校验文件版本
面向连接	基于 TCP 三次握手建立连接，四次挥手关闭	保证 OTA 固件传输不丢包、按序到达
长连接（Keep-Alive）	复用 TCP 连接传输多个请求（HTTP/1.1 默认）	提升 OTA 分片下载效率，避免重复建立连接
请求方法	定义请求的操作类型（核心：GET/POST/HEAD）	GET 用于 OTA 固件下载，HEAD 用于校验资源存在性
状态码	应答的结果标识（分 5 类）	206 对应分片下载成功，404 对应固件不存在
头字段	键值对（键: 值），传递元数据（资源大小、类型等）	Content-Range 用于 OTA 分片规划，Content-Length 校验完整性
URI	资源唯一标识，指定服务器上目标资源路径	指向 OTA 固件在服务器的存储路径
响应体	实际传输的资源数据（如二进制固件、文本等）	OTA 中为固件二进制数据，需按字节保存

二、HTTP/1.1 请求语法

1. 请求固定结构

请求行 → 请求头 → 空行

2. 请求示例（GET 分片请求，获取资源第 0-1023 字节）

GET /firmware/device_v1.2.bin HTTP/1.1\r\n
Host: [服务器域名/IP]\r\n
Connection: Keep-Alive\r\n
Range: bytes=0-1023\r\n
User-Agent: Embedded-Client/1.0\r\n
Accept: */*\r\n
\r\n

3. 语法拆解（表格详解）

组成部分	示例内容	格式要求	含义说明
请求行（必选）	GET /firmware/device_v1.2.bin HTTP/1.1\r\n	[请求方法] [URI] [协议版本]\r\n，三要素用空格分隔，结尾必须是 \r\n	- GET：请求方法（获取资源，安全可重试）- URI：目标固件路径- HTTP/1.1：协议版本
请求头（可选）	Host: [服务器域名/IP]\r\n	键: 值\r\n，键名大小写不敏感，值前后可加空格	HTTP/1.1 强制要求，指定目标服务器（一台服务器可托管多个资源）
	Connection: Keep-Alive\r\n	同上	启用长连接，复用 TCP 连接传输后续分片请求
	Range: bytes=0-1023\r\n	同上	分片下载核心，指定请求资源的字节范围（0 起始计数）
	User-Agent: Embedded-Client/1.0\r\n	同上	标识客户端类型（嵌入式设备），服务器可适配响应
	Accept: */*\r\n	同上	客户端可接收任意资源类型，适配二进制固件
空行（必选）	\r\n	单独的 \r\n，无其他字符	分隔请求头与请求体（GET 请求无请求体，仅作为结束标识）

3.1. 常用 HTTP 请求方法

请求方法决定了 "客户端想对服务器做什么"：

方法	作用	例子
GET	从服务器获取资源（不修改服务器数据）	下载 OTA 包（你的请求）、打开网页
POST	向服务器提交数据（可能修改服务器数据）	登录账号、上传文件
HEAD	和GET一样，但服务器只返回响应头，不返回响应体（比如只校验文件大小，不下载内容）	嵌入式中常用於 OTA 前置检查
PUT	向服务器上传资源（覆盖原有资源）	较少用

3.2. 关键 HTTP 请求头

请求头是 "客户端告诉服务器的额外信息"，键值对格式（键: 值），你的请求用到了 2 个核心头：

头字段	作用	你的用法
Host	指定目标服务器域名（HTTP 1.1 强制要求）	Host: www.csdn.net（告诉服务器访问这个域名）
Range	请求资源的部分字节（分片下载 / 断点续传）	Range: bytes=0-0（仅要第 0 字节）
User-Agent	告诉服务器客户端的身份（比如设备型号、浏览器）	嵌入式中可能写User-Agent: HLW8012-OTA-Client
Content-Length	告诉服务器请求体的大小（POST 请求用）	比如上传文件时写Content-Length: 1024

4. 语法强制规则（避坑）

• 所有字段结尾必须是 \r\n（HTTP 标准换行符，不可用 \n 替代）；
• 请求行三要素不可缺失，空格分隔不可少；
• Host 头不可省略（HTTP/1.1 强制要求，缺失返回 400 错误）。

三、HTTP/1.1 应答语法（对应上述请求）

1. 应答固定结构

状态行 → 响应头 → 空行 → 响应体

2. 应答示例（206 分片响应）

HTTP/1.1 206 Partial Content\r\n
Date: Thu, 20 Nov 2025 10:00:00 GMT\r\n
Server: [服务器软件]\r\n
Last-Modified: Wed, 08 Oct 2025 15:30:00 GMT\r\n
ETag: "a1b2c3d4-5678"\r\n
Accept-Ranges: bytes\r\n
Content-Length: 1024\r\n
Content-Range: bytes 0-1023/32768\r\n
Content-Type: application/octet-stream\r\n
Connection: Keep-Alive\r\n
\r\n
[二进制数据：资源第 0-1023 字节]

3. 语法拆解（表格详解）

组成部分	示例内容	格式要求	含义说明
状态行（必选）	HTTP/1.1 206 Partial Content\r\n	[协议版本] [状态码] [状态短语]\r\n	- HTTP/1.1：与请求版本一致 - 206：状态码（部分资源请求成功）- Partial Content：状态短语（文字描述）
响应头（核心）	Date: Thu, 20 Nov 2025 10:00:00 GMT\r\n	键: 值\r\n，顺序可任意	服务器处理请求的时间（GMT 标准时间），用于日志记录
	Last-Modified: Wed, 08 Oct 2025 15:30:00 GMT\r\n	同上	资源最后修改时间，用于 OTA 版本校验（判断是否有新版本）
	ETag: "a1b2c3d4-5678"\r\n	同上	资源唯一指纹（内容变则 ETag 变），用于断点续传版本校验
	Accept-Ranges: bytes\r\n	同上	服务器支持按字节分片（值为 bytes），不支持则返回 none
	Content-Length: 1024\r\n	同上	响应体字节数（本次分片大小），用于校验接收完整性
	Content-Range: bytes 0-1023/32768\r\n	同上	分片核心：bytes [当前范围]/[总大小]，提取总大小规划后续分片
	Content-Type: application/octet-stream\r\n	同上	响应体 MIME 类型，application/octet-stream 表示二进制文件（OTA 需按二进制保存）
	Connection: Keep-Alive\r\n	同上	确认长连接，允许复用 TCP 连接
空行（必选）	\r\n	单独的 \r\n	分隔响应头与响应体，标识响应头结束
响应体（可选）	[二进制数据：第 0-1023 字节]	格式由 Content-Type 决定（此处为二进制流）	实际请求的资源数据，OTA 需写入本地文件对应偏移位置

四、核心状态码分类

状态码范围	类别	核心含义	常用状态码及说明
1xx	信息提示	服务器接收请求，需进一步处理	- 100 Continue：客户端可继续发送请求
2xx	成功	请求正常处理完毕	- 200 OK：完整资源请求成功- 206 Partial Content：分片请求成功
3xx	重定向	需客户端进一步操作才能获取资源	- 301 Moved Permanently：资源永久迁移- 304 Not Modified：资源未修改（可使用缓存）
4xx	客户端错误	请求格式 / 参数错误，服务器无法处理	- 400 Bad Request：请求格式错误- 404 Not Found：资源不存在- 416 Requested Range Not Satisfiable：分片范围无效
5xx	服务器错误	服务器处理请求时发生故障	- 500 Internal Server Error：服务器内部故障- 503 Service Unavailable：服务器暂时不可用

五、OTA 开发核心关联字段

字段类型	字段名	作用	开发操作要点
请求头	Range	指定分片字节范围	格式：bytes=start-end，如 bytes=1024-2047
	Connection	启用长连接	显式声明 Keep-Alive，提升下载效率
响应头	Content-Range	获取分片范围 + 文件总大小	提取总大小（如 32768），计算分片数量
	Content-Length	校验分片接收完整性	接收字节数需等于该值，否则重传
	Accept-Ranges	判断是否支持分片	仅当值为 bytes 时，可使用 Range 分片
	Last-Modified	校验资源版本	对比本地文件修改时间，判断是否需要更新
	ETag	断点续传版本校验	确保分片属于同一版本资源，避免篡改
	Content-Type	确定数据存储格式	二进制类型（application/octet-stream）需按字节保存

六、常见错误排查

错误现象	可能原因	排查步骤
400 Bad Request	请求行格式错误、Host 头缺失、头字段格式错误	1. 检查请求行三要素空格是否完整2. 确认 Host 头存在3. 核对所有头字段是否符合 键: 值 格式
404 Not Found	URI 路径错误、资源不存在	1. 核对 URI 路径与服务器存储路径一致2. 确认服务器上资源已上传
416 错误	分片范围超出总大小、Range 格式错误	1. 检查 Range 格式是否正确2. 基于 Content-Range 重新计算分片范围
提取文件总大小失败	未解析 Content-Range 字段、响应头不完整	1. 确保接收完整响应头2. 按 bytes 0-xxx/总大小 格式提取
固件保存后无法运行	按文本格式存储、分片顺序错误	1. 按二进制模式写入文件2. 按分片范围顺序写入对应偏移位置