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HTTP2和HTTPS来不来了解一下?

2018/07/30/23:05:39  阅读:1395  来源:谷歌SEO算法  标签: 云计算
  一、前言

  只有光头才能变强

  HTTP博文回顾:

  PC端:HTTP就是这么简单

  PC端:HTTP面试题都在这里

  微信公众号端:HTTP就是这么简单

  微信公众号端:HTTP面试题都在这里

  本文力求简单讲清每个知识点,希望大家看完能有所收获

  二、HTTP协议的今生来世

  最近在看博客的时候,发现有的面试题已经考HTTP/2了,于是我就顺着去了解一下。

  到现在为止,HTTP协议已经有三个版本了:

  HTTP1.0

  HTTP1.1

  HTTP/2

  下面就简单聊聊他们三者的区别,以及整理一些必要的额外知识点。

  2.1HTTP版本之间的区别

  2.1.1HTTP1.0和HTTP1.1区别

  HTTP1.0和HTTP1.1最主要的区别就是:

  HTTP1.1默认是持久化连接!

  在HTTP1.0默认是短连接:

  简单来说就是:每次与服务器交互,都需要新开一个连接!

  试想一下:请求一张图片,新开一个连接,请求一个CSS文件,新开一个连接,请求一个JS文件,新开一个连接。HTTP协议是基于TCP的,TCP每次都要经过三次握手,四次挥手,慢启动...这都需要去消耗我们非常多的资源的!

  在HTTP1.1中默认就使用持久化连接来解决:建立一次连接,多次请求均由这个连接完成!(如果阻塞了,还是会开新的TCP连接的)

  相对于持久化连接还有另外比较重要的改动:

  HTTP1.1增加host字段

  HTTP1.1中引入了Chunkedtransfer-coding,范围请求,实现断点续传(实际上就是利用HTTP消息头使用分块传输编码,将实体主体分块传输)

  HTTP1.1管线化(pipelining)理论,客户端可以同时发出多个HTTP请求,而不用一个个等待响应之后再请求

  注意:这个pipelining仅仅是限于理论场景下,大部分桌面浏览器仍然会选择默认关闭HTTPpipelining!

  所以现在使用HTTP1.1协议的应用,都是有可能会开多个TCP连接的!

  参考资料:

  https://www.cnblogs.com/gofighting/p/5421890.html

  2.1.2HTTP2基础

  在说HTTP2之前,不如先直观比较一下HTTP2和HTTP1.1的区别:

  https://http2.akamai.com/demo

  上面也已经说了,HTTP1.1提出了管线化(pipelining)理论,但是仅仅是限于理论的阶段上,这个功能默认还是关闭了的。

  管线化(pipelining)和非管线化的区别:

  HTTPPipelining其实是把多个HTTP请求放到一个TCP连接中一一发送,而在发送过程中不需要等待服务器对前一个请求的响应;只不过,客户端还是要按照发送请求的顺序来接收响应!

  就像在超市收银台或者银行柜台排队时一样,你并不知道前面的顾客是干脆利索的还是会跟收银员/柜员磨蹭到世界末日(不管怎么说,服务器(即收银员/柜员)是要按照顺序处理请求的,如果前一个请求非常耗时(顾客磨蹭),那么后续请求都会受到影响。

  在HTTP1.0中,发送一次请求时,需要等待服务端响应了才可以继续发送请求。

  在HTTP1.1中,发送一次请求时,不需要等待服务端响应了就可以发送请求了,但是回送数据给客户端的时候,客户端还是需要按照响应的顺序来一一接收

  所以说,无论是HTTP1.0还是HTTP1.1提出了Pipelining理论,还是会出现阻塞的情况。从专业的名词上说这种情况,叫做线头阻塞(Headoflineblocking)简称:HOLB

  2.1.3HTTP1.1和HTTP2区别

  HTTP2与HTTP1.1最重要的区别就是解决了线头阻塞的问题!其中最重要的改动是:多路复用(Multiplexing)

  多路复用意味着线头阻塞将不在是一个问题,允许同时通过单一的HTTP/2连接发起多重的请求-响应消息,合并多个请求为一个的优化将不再适用。

  (我们知道:HTTP1.1中的Pipelining是没有付诸于实际的),之前为了减少HTTP请求,有很多操作将多个请求合并,比如:Spriting(多个图片合成一个图片),内联Inlining(将图片的原始数据嵌入在CSS文件里面的URL里),拼接Concatenation(一个请求就将其下载完多个JS文件),分片Sharding(将请求分配到各个主机上)......

  使用了HTTP2可能是这样子的:

  HTTP2所有性能增强的核心在于新的二进制分帧层(不再以文本格式来传输了),它定义了如何封装http消息并在客户端与服务器之间传输。

  看上去协议的格式和HTTP1.x完全不同了,实际上HTTP2并没有改变HTTP1.x的语义,只是把原来HTTP1.x的header和body部分用frame重新封装了一层而已

  HTTP2连接上传输的每个帧都关联到一个“流”。流是一个独立的,双向的帧序列可以通过一个HTTP2的连接在服务端与客户端之间不断的交换数据。

  实际上运输时:

  HTTP2还有一些比较重要的改动:

  使用HPACK对HTTP/2头部压缩

  服务器推送

  HTTP2推送资料:https://segmentfault.com/a/1190000015773338

  流量控制

  针对传输中的流进行控制(TCP默认的粒度是针对连接)

  流优先级(StreamPriority)它被用来告诉对端哪个流更重要。

  2.2HTTP2总结

  HTTP1.1新改动:

  持久连接

  请求管道化

  增加缓存处理(新的字段如cache-control)

  增加Host字段、支持断点传输等

  HTTP2新改动:

  二进制分帧

  多路复用

  头部压缩

  服务器推送

  参考资料:

  HTTP2GitBook电子书(中文版):https://legacy.gitbook.com/book/ye11ow/http2-explained/details

  HTTP/2.0相比1.0有哪些重大改进?https://www.zhihu.com/question/34074946

  HTTP/2新特性浅析:https://segmentfault.com/a/1190000002765886

  HTTP2学习资料:https://imququ.com/post/http2-resource.html

  HTTP2简介和基于HTTP2的Web优化:http://caibaojian.com/toutiao/6641

  http2原理入门:https://blog.qingf.me/?p=600

  HTTP/2对现在的网页访问,有什么大的优化呢?体现在什么地方?https://www.zhihu.com/question/24774343/answer/96586977

  HTTP/2笔记之流和多路复用:http://www.blogjava.net/yongboy/archive/2015/03/19/423611.aspx

  2.3HTTPS再次回顾

  之前在面试的时候被问到了HTTPS,SSL这样的知识点,也没答上来,这里也简单整理一下。

  首先还是来解释一下基础的东东:

  对称加密:

  加密和解密都是用同一个密钥

  非对称加密:

  加密用公开的密钥,解密用私钥

  (私钥只有自己知道,公开的密钥大家都知道)

  数字签名:

  验证传输的内容是对方发送的数据

  发送的数据没有被篡改过

  数字证书(CertificateAuthority)简称CA

  认证机构证明是真实的服务器发送的数据。

  3y的通讯之路:

  远古时代:3y和女朋友聊天传输数据之间没有任何的加密,直接传输

  内容被看得一清二楚,毫无隐私可言

  上古时期:使用对称加密的方式来保证传输的数据只有两个人知道

  此时有个问题:密钥不能通过网络传输(因为没有加密之前,都是不安全的),所以3y和女朋友先约见面一次,告诉对方密码是多少,再对话聊天。

  中古时期:3y不单单要跟女朋友聊天,还要跟爸妈聊天的哇(同样不想泄漏了自己的通讯信息)。那有那么多人,难道每一次都要约来见面一次吗?(说明维护多个对称密钥是麻烦的!)--->所以用到了非对称加密

  3y自己保留一份密码,独一无二的(私钥)。告诉3y女朋友,爸妈一份密码(这份密码是公开的,谁都可以拿--->公钥)。让他们给我发消息之前,先用那份我告诉他们的密码加密一下,再发送给我。我收到信息之后,用自己独一无二的私钥解密就可以了!

  近代:此时又出现一个问题:虽然别人不知道私钥是什么,拿不到你原始传输的数据,但是可以拿到加密后的数据,他们可以改掉某部分的数据再发送给服务器,这样服务器拿到的数据就不是完整的了。

  3y女朋友给3y发了一条信息”3y我喜欢你“,然后用3y给的公钥加密,发给3y了。此时不怀好意的人截取到这条加密的信息,他破解不了原信息。但是他可以修改加密后的数据再传给3y。可能3y拿到收到的数据就是”3y你今晚跪键盘吧“

  现代:拿到的数据可能被篡改了,我们可以使用数字签名来解决被篡改的问题。数字签名其实也可以看做是非对称加密的手段一种,具体是这样的:得到原信息hash值,用私钥对hash值加密,另一端用公钥解密,最后比对hash值是否变了。如果变了就说明被篡改了。(一端用私钥加密,另一端用公钥解密,也确保了来源)

  目前现在:好像使用了数字签名就万无一失了,其实还有问题。我们使用非对称加密的时候,是使用公钥进行加密的。如果公钥被伪造了,后面的数字签名其实就毫无意义了。讲到底:还是可能会被中间人攻击~此时我们就有了CA认证机构来确认公钥的真实性!

  对于数字签名和CA认证还是不太了解参考一下

  阮一峰:http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/08/what_is_a_digital_signature.html

  什么是数字签名和证书?https://www.jianshu.com/p/9db57e761255

  回到我们的HTTPS,HTTPS其实就是在HTTP协议下多加了一层SSL协议(ps:现在都用TLS协议了)

  HTTPS采用的是混合方式加密:

  过程是这样子的:

  用户向web服务器发起一个安全连接的请求

  服务器返回经过CA认证的数字证书,证书里面包含了服务器的publickey(公钥)

  用户拿到数字证书,用自己浏览器内置的CA证书解密得到服务器的publickey

  用户用服务器的publickey加密一个用于接下来的对称加密算法的密钥,传给web服务器

  因为只有服务器有privatekey可以解密,所以不用担心中间人拦截这个加密的密钥

  服务器拿到这个加密的密钥,解密获取密钥,再使用对称加密算法,和用户完成接下来的网络通信

  所以相比HTTP,HTTPS传输更加安全

  (1)所有信息都是加密传播,黑客无法窃听。

  (2)具有校验机制,一旦被篡改,通信双方会立刻发现。

  (3)配备身份证书,防止身份被冒充。

  参考资料:

  数字签名、数字证书、SSL、https是什么关系?https://www.zhihu.com/question/52493697/answer/131015846

  浅谈SSL/TLS工作原理:https://zhuanlan.zhihu.com/p/36981565

  HTTPS:https://tech.upyun.com/article/192/HTTPS%E7%B3%BB%E5%88%97%E5%B9%B2%E8%B4%A7%EF%BC%88%E4%B8%80%EF%BC%89%EF%BC%9AHTTPS%20%E5%8E%9F%E7%90%86%E8%AF%A6%E8%A7%A3.html

  网站HTTP升级HTTPS完全配置手册:https://www.cnblogs.com/powertoolsteam/p/http2https.html

  三、总结

  我只是在学习的过程中,把自己遇到的问题写出来,整理出来,希望可以对大家有帮助。如果文章有错的地方,希望大家可以在评论区指正,一起学习交流~

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