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动态网站开发 【HTTP与网络基础】 李博杰

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Presentation on theme: "动态网站开发 【HTTP与网络基础】 李博杰"— Presentation transcript:

1 动态网站开发 【HTTP与网络基础】 李博杰 2011-09-24

2 HTTP与网络基础 计算机网络基础 电路交换与分组交换 时延与丢包 可靠数据传输 因特网协议层次 HTTP 报文格式 请求行、状态行 首部行
实体主体

3 电路交换与分组交换 电路交换 每条物理链路由n条虚电路构成 端到端连接 多路复用 频分多路复用(FDM) 时分多路复用(TDM) 打电话
吃饭之前先占座 缺点:静默期电路空闲 优点:通信质量可靠

4 电路交换与分组交换 分组交换 报文(message)被划分为数据块:分组(packet) 分组交换机:输出队列 分组交换性能优于电路交换
假设用户仅有10%的时间活动,数据速率10Mbps ,链路输出速率=100Mbps 若有35个用户,仅有0.0004的概率超过输出速率 (二项式分布) 假设只有一个用户需要传输大量数据…… 先打饭,再找座位 手机中的“分组数据”

5 分组时延 分组通过一系列路由器传输,每个节点都有时延 处理时延:确定分组向哪里传送,检查差错,微 秒级
排队时延:在输出队列里等待传输,与流量强度 关系很大,微秒级到毫秒级 随着流量强度接近1,平均排队长度越来越长 丢包问题 传输时延:将一个分组的比特推向链路的时间=分 组长度/链路传输速率(带宽),微秒级到毫秒级 传播时延:从链路起点传到链路终点(接近光速), 毫秒级

6 可靠数据传输 丢包了,怎么办 人类的做法:回复确认 发送方若过了一段时间未收到确认,则重新发送
问题:如果“回复确认”丢失了,接收方如何判断这 是一条重传的信息还是一条新信息? 让每条信息不同:信息头部加入序号 收到乱序(不是当前所期待的序号)分组,直接 丢弃行吗? 收到乱序分组,需要回复ACK

7 可靠数据传输 传输中发生比特差错,怎么办 检验比特差错:校验码(检验和) 发现出错时人类的做法:你说什么?(特殊分组 )
“你说什么”又出错了,对方也回一句“你说什么” 足够的检验和,不但能检测差错,还能纠正差错 增加了网络传输的开销,实现上相对困难 收到错误的分组时直接忽略 发送方一直收不到回复,超时后自动重传 不管是分组丢失、错误还是过度时延,一律重传

8 可靠数据传输协议 “停等”方式虽然正确,但效率不理想 一个分组丢包,需要等到超时才能收到有效分组 网络协议设计不合理,限制了硬件功能
选择重传 只要此序号的分组尚未收到,照单全收 只要正确接收,则确认之 每个分组都有一个(逻辑)定时器,以便超时重传

9 什么是协议 人类的通话协议 用什么来开始通话? 收到应答报文后有什么不同反应? 通话双方是否必须执行相同的协议? 人类协议
拨电话 - 喂(你好) – 今天有没有作业? - *** 计算机协议 TCP SYN – TCP ACK – GET url – document 可靠数据传输协议

10 协议层次 邮政服务的层次 内容层:内容->信纸:写信:读信 包装层:信纸->信封:装信封,贴邮票:拆信
邮局层:信封->包裹:根据目的地打包:拆包 运输层:包裹->车辆:运送至目的地:按邮局分类 模块化:改变服务的实现而不影响系统其他部分

11 因特网协议层次 应用层:网络应用程序的数据传输格式 运输层:在应用程序端点间传送应用层报文 TCP:面向连接的,可靠传输,拥塞控制
UDP:无连接服务,无可靠性保证 网络层:将数据报从一台主机移动到另一台主机 链路层:将帧从一个节点移动到下一个节点 物理层:从物理上传输帧中的每个比特 模块化:改变服务的实现而不影响系统其他部分

12 客户机与服务器 对等(P2P)体系结构 BitTorrent, eMule, Skype... 客户机-服务器体系结构 C/S B/S
客户机向总是打开的服务器发出请求,客户机之 间相互不通信 某些P2P应用也要用到客户机-服务器,如即时通 信软件,服务器跟踪登录用户的IP地址,用户的主 机之间直接发送信息。

13 运输层多路复用 一台主机如何分辨不同的进程? 每个套接字(socket)需要有唯一的标识符 每个报文需要携带源主机、目的主机套接字的标 识符
端口号 0~1023:周知端口号(HTTP 80, FTP 21, SSH 22) 1024~65535 在客户机-服务器应用中,一般客户端自动分配端 口号,服务器端分配特定的端口号

14 HTTP 以TCP作为运输层协议(可靠数据传输) 无状态协议(协议本身不保存客户机信息) 由应用程序依靠Cookie保存客户机信息 单向连接
服务器不能向客户端主动发起连接 要实现实时连接,或者使用持久连接保持不中断 ,或者由客户端定时主动发起连接

15 HTTP报文格式 RFC 2616 HTTP-message = Request | Response
Generic-message = start-line *(message-header CRLF) [ message-body ] Start-line = Request-Line | Status-Line CRLF = <Carriage Return><Line Feed>

16 Structure Request Request Line Header Fields CRLF Entity Header Entity
Response Status Line Header Fields CRLF Entity Header Entity

17 Message Header Message-header = field-name ”:” [ field-value ]
Field-name = token Field-value = *( field-content | LWS ) Field-content = *TEXT | <combination of token, separators, and quoted-string> TEXT = <any OCTET except CTLs, but including LWS> CTL = <any US-ASCII control character> LWS = <Linear white space>

18 Request Line Request Line = Method SP Request-URI SP HTTP-Version CRLF
Request-URI = ”*” | absoluteURI | abs_path | authority GET HTTP/1.1 GET /pub/index.html HTTP/1.1 Host: localhost

19 Request Methods GET Retrieve whatever information identified by the Request-URI POST Annotation of existing resources (*) Posting a message (*) Providing a block of data (e.g. Submit a form) Extending a database through an append operation OPTIONS, HEAD, PUT, DELETE, TRACE, CONNECT

20 Header Fields Cache-Control Connection Content-Encoding Content-Length
Content-Type Host Location Referer User-Agent

21 Response Status-Line = HTTP-Version SP Status-Code SP Reason-Phrase CRLF Status Code 1xx: Informational 2xx: Success (200 OK) 3xx: Redirection (301 Moved Permanently, 302 Found, 304 Not Modified) 4xx: Client Error (400 Bad Request, 403 Forbidden, 404 Not Found, 413 Request Entity Too Large) 5xx: Server Error (500 Internal Server Error, 502 Bad Gateway)

22 Cookie 无状态的:简化了服务器的设计,利于并发 如何根据用户显示不同的内容? Cookie (RFC 2109)
HTTP响应报文:cookie首部行 HTTP请求报文:cookie首部行 用户端系统:cookie文件(浏览器管理) 服务器端系统:cookie数据库 如PHP的SESSION机制

23 Cookie 客户机:普通HTTP请求 服务器:HTTP响应+Set-cookie首部行 客户机:HTTP请求+Cookie首部行
服务器:普通HTTP响应 ……

24 Web缓存 客户机->代理服务器 代理服务器检查是否有缓存 有缓存且未过期,直接返回缓存
否则向原始服务器发送请求,取回数据,向客户 机返回此数据;根据HTTP协议确定是否缓存。 减少客户机的响应时间 减少网络中的流量 浏览器本身也会进行缓存(Ctrl+F5)

25 Web缓存 如何判断缓存内容是否过期 条件GET Client: GET
Server: Last-Modified: <datetime> Client: If-Modified-Since: <datetime> Server: 304 Not Modified

26 Thanks! Question Time!


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