【计算机网络】第二章 网络应用（2）
二．Web应用
1. Web：网页互相链接
（1）网页
·对象：HTML文件、JPEG图片、视频文件、动态脚本
·基本HTML文件：包含对其他对象引用的链接
（2）对象的寻址
·URL：统一资源定位器
·格式：Scheme://host:port/path（协议://主机：端口号/路径）
·一般省略协议即默认为HTTP
2. HTTP协议概述
（1）超文本传输协议：HyperText Transfer Protocol
（2）C/S结构：客户请求、接收、展示Web对象；服务器响应客户请求，发送对象
（3）使用TCP传输服务
·服务器在80端口等待客户请求
·浏览器发起到服务器的TCP连接（创建套接字Socket）
·服务器接收来自浏览器的TCP连接
·浏览器与Web服务器交换HTTP消息
·关闭TCP连接
（4）无状态协议：服务器不维护任何有关客户端过去所发请求的信息
3. HTTP连接
（1）非持久性连接：每个TCP连接最多允许传输一个对象，每传输完一个对象需关闭TCP连接
·过程
- 客户端向服务器进程（端口80）发起TCP连接请求
- 服务器在端口80等待TCP连接请求，接受连接并通知客户端
- 客户端将包含所需对象URL的HTTP请求消息通过套接字发出
- 服务器收到请求消息，产生包含所需对象的响应消息，通过套接字发回
- 服务器关闭TCP连接
- 客户端收到相应消息，解析并显示HTML文件，若发现其他超链接，重复以上步骤
·响应时间分析与建模：Total = 2RTT + 文件发送时间
·问题
- 重复步骤耗费时间
- 操作系统为多个TCP连接开销资源
- 浏览器打开多个并行TCP连接，服务器负载过大
（2）持久性连接：每个TCP连接允许传输多个对象，发送响应后，服务器保持TCP连接的打开，后续HTTP消息通过此连接发送
·无流水持久性连接：客户端收到前一个响应后才发送新的请求，每个被引用的对象耗时一个RTT
·流水持久性连接：客户只要遇到一个引用对象就尽快发出请求，理想情况下收到所有引用对象只需耗时约1个RTT
4. HTTP消息格式
（1）请求消息
·ASCII编写，人直接可读
·通用格式
·上传输入：POST方法（在消息体上传），URL方法（通过URL字段上传）
·方法的类型：GET、POST、HEAD（请Server不要将请求对象放入响应消息中）、PUT（将消息体中文件上传到URL指定路径）、DELETE（删除URL所指文件）
（2）响应消息
·响应状态代码：响应消息第一行，如404 Not Found
5. Cookie技术
（1）产生原因：解决因HTTP协议无状态而产生的问题
（2）具体定义：某些网站为了辨别用户身份、进行session跟踪而储存在用户本地终端上的数据（通常经过加密）
（3）组件
·HTTP响应消息的cookie头部行
·HTTP请求消息的cookie头部行
·保存在客户端主机上的cookie文件，由浏览器管理
·Web服务器端的后台数据库
（4）原理
·客户端使用常规HTTP请求消息
·服务器为客户创建ID，将其IP地址放到数据库里，设置cookie
·客户端在响应消息中增加cookie行标明ID
·服务器根据cookie做出面向客户的固定动作
（5）作用：身份认证、购物车、推荐、Email等，但具有隐私问题
6. Web缓存/代理服务器技术
（1）功能
·在不访问服务器的前提下满足客户端的HTTP请求
·缩短客户请求的响应时间
·减少机构/组织的流量开销
·在大范围内实现有效的内容分发
（2）结构
·用户设定浏览器通过缓存进行Web访问
·浏览器向缓存/代理服务器发送所有的HTTP请求，有则返回对象，没有则向原始服务器发送请求，获取对象，返回客户端并保存该对象
·缓存既充当客户端也充当服务器，一般由ISP架设
（3）示例
·解决方案1：提升互联网接入带宽为10Mbps，T = 2 + e (s)
·解决方案2：安装Web缓存，设命中率为0.4，T = 0.6 × 2 + 0.4 × e < 1.4 (s)
（4）条件性GET方法
·目标：如果缓存版本是最新的，则不需要发送请求对象
·缓存：在HTTP请求消息中声明所持有版本的日期
·服务器：如果缓存版本是最新的，则响应消息不包含对象，状态代码为304 Not Modified
