眾所周知，Internet的基本協(xié)議是TCP/IP協(xié)議，目前廣泛采用的FTP、Archie Gopher等是建立在TCP/IP協(xié)議之上的應(yīng)用層協(xié)議，不同的協(xié)議對應(yīng)著不同的應(yīng)用。
WWW服務(wù)器使用的主要協(xié)議是HTTP協(xié)議，即超文體傳輸協(xié)議。由于HTTP協(xié)議支持的服務(wù)不限于WWW，還可以是其它服務(wù)，因而HTTP協(xié)議允許用戶在統(tǒng)一的界面下，采用不同的協(xié)議訪問不同的服務(wù)，如FTP、Archie、SMTP、NNTP等。另外，HTTP協(xié)議還可用于名字服務(wù)器和分布式對象管理。
2.1 HTTP協(xié)議簡介
HTTP是一個屬于應(yīng)用層的面向?qū)ο蟮膮f(xié)議，由于其簡捷、快速的方式，適用于分布式超媒體信息系統(tǒng)。它于1990年提出，經(jīng)過幾年的使用與發(fā)展，得到不斷地完善和擴展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版，HTTP/1.1的規(guī)范化工作正在進行之中，而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建議已經(jīng)提出。
HTTP協(xié)議的主要特點可概括如下：
1.支持客戶/服務(wù)器模式。
2.簡單快速：客戶向服務(wù)器請求服務(wù)時，只需傳送請求方法和路徑。請求方法常用的有GET、HEAD、POST。每種方法規(guī)定了客戶與服務(wù)器聯(lián)系的類型不同。
由于HTTP協(xié)議簡單，使得HTTP服務(wù)器的程序規(guī)模小，因而通信速度很快。
3.靈活：HTTP允許傳輸任意類型的數(shù)據(jù)對象。正在傳輸?shù)念愋陀蒀ontent-Type加以標記。
4.無連接：無連接的含義是限制每次連接只處理一個請求。服務(wù)器處理完客戶的請求，并收到客戶的應(yīng)答后，即斷開連接。采用這種方式可以節(jié)省傳輸時間。
5.無狀態(tài)：HTTP協(xié)議是無狀態(tài)協(xié)議。無狀態(tài)是指協(xié)議對于事務(wù)處理沒有記憶能力。缺少狀態(tài)意味著如果后續(xù)處理需要前面的信息，則它必須重傳，這樣可能導(dǎo)致每次連接傳送的數(shù)據(jù)量增大。另一方面，在服務(wù)器不需要先前信息時它的應(yīng)答就較快。
2.2 HTTP協(xié)議的幾個重要概念
1.連接(Connection)：一個傳輸層的實際環(huán)流，它是建立在兩個相互通訊的應(yīng)用程序之間。
2.消息(Message)：HTTP通訊的基本單位，包括一個結(jié)構(gòu)化的八元組序列并通過連接傳輸。
3.請求(Request)：一個從客戶端到服務(wù)器的請求信息包括應(yīng)用于資源的方法、資源的標識符和協(xié)議的版本號
4.響應(yīng)(Response)：一個從服務(wù)器返回的信息包括HTTP協(xié)議的版本號、請求的狀態(tài)(例如“成功”或“沒找到”)和文檔的MIME類型。
5.資源(Resource)：由URI標識的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對象或服務(wù)。
6.實體(Entity)：數(shù)據(jù)資源或來自服務(wù)資源的回映的一種特殊表示方法，它可能被包圍在一個請求或響應(yīng)信息中。一個實體包括實體頭信息和實體的本身內(nèi)容。
7.客戶機(Client)：一個為發(fā)送請求目的而建立連接的應(yīng)用程序。
8.用戶代理(User agent)：初始化一個請求的客戶機。它們是瀏覽器、編輯器或其它用戶工具。
9.服務(wù)器(Server)：一個接受連接并對請求返回信息的應(yīng)用程序。
10.源服務(wù)器(Origin server)：是一個給定資源可以在其上駐留或被創(chuàng)建的服務(wù)器。
11.代理(Proxy)：一個中間程序，它可以充當一個服務(wù)器，也可以充當一個客戶機，為其它客戶機建立請求。請求是通過可能的翻譯在內(nèi)部或經(jīng)過傳遞到其它的服務(wù)器中。一個代理在發(fā)送請求信息之前，必須解釋并且如果可能重寫它。
代理經(jīng)常作為通過防火墻的客戶機端的門戶，代理還可以作為一個幫助應(yīng)用來通過協(xié)議處理沒有被用戶代理完成的請求。
12.網(wǎng)關(guān)(Gateway)：一個作為其它服務(wù)器中間媒介的服務(wù)器。與代理不同的是，網(wǎng)關(guān)接受請求就好象對被請求的資源來說它就是源服務(wù)器；發(fā)出請求的客戶機并沒有意識到它在同網(wǎng)關(guān)打交道。
網(wǎng)關(guān)經(jīng)常作為通過防火墻的服務(wù)器端的門戶，網(wǎng)關(guān)還可以作為一個協(xié)議翻譯器以便存取那些存儲在非HTTP系統(tǒng)中的資源。
13.通道(Tunnel)：是作為兩個連接中繼的中介程序。一旦激活，通道便被認為不屬于HTTP通訊，盡管通道可能是被一個HTTP請求初始化的。當被中繼的連接兩端關(guān)閉時，通道便消失。當一個門戶(Portal)必須存在或中介(Intermediary)不能解釋中繼的通訊時通道被經(jīng)常使用。
14.緩存(Cache)：反應(yīng)信息的局域存儲。
2.3 HTTP協(xié)議的運作方式
HTTP協(xié)議是基于請求／響應(yīng)范式的。一個客戶機與服務(wù)器建立連接后，發(fā)送一個請求給服務(wù)器，請求方式的格式為，統(tǒng)一資源標識符、協(xié)議版本號，后邊是MIME信息包括請求修飾符、客戶機信息和可能的內(nèi)容。服務(wù)器接到請求后，給予相應(yīng)的響應(yīng)信息，其格式為一個狀態(tài)行包括信息的協(xié)議版本號、一個成功或錯誤的代碼，后邊是MIME信息包括服務(wù)器信息、實體信息和可能的內(nèi)容。
許多HTTP通訊是由一個用戶代理初始化的并且包括一個申請在源服務(wù)器上資源的請求。最簡單的情況可能是在用戶代理(UA)和源服務(wù)器(O)之間通過一個單獨的連接來完成(見圖2-1)。
圖2-1
當一個或多個中介出現(xiàn)在請求／響應(yīng)鏈中時，情況就變得復(fù)雜一些。中介由三種：代理(Proxy)、網(wǎng)關(guān)(Gateway)和通道(Tunnel)。一個代理根據(jù)URI的絕對格式來接受請求，重寫全部或部分消息，通過URI的標識把已格式化過的請求發(fā)送到服務(wù)器。網(wǎng)關(guān)是一個接收代理，作為一些其它服務(wù)器的上層，并且如果必須的話，可以把請求翻譯給下層的服務(wù)器協(xié)議。一個通道作為不改變消息的兩個連接之間的中繼點。當通訊需要通過一個中介(例如：防火墻等)或者是中介不能識別消息的內(nèi)容時，通道經(jīng)常被使用。 
圖2-2
上面的圖2-2表明了在用戶代理(UA)和源服務(wù)器(O)之間有三個中介(A,B和C)。一個通過整個鏈的請求或響應(yīng)消息必須經(jīng)過四個連接段。這個區(qū)別是重要的，因為一些HTTP通訊選擇可能應(yīng)用于最近的連接、沒有通道的鄰居，應(yīng)用于鏈的終點或應(yīng)用于沿鏈的所有連接。盡管圖2-2是線性的，每個參與者都可能從事多重的、并發(fā)的通訊。例如，B可能從許多客戶機接收請求而不通過A，并且／或者不通過C把請求送到A，在同時它還可能處理A的請求。
任何針對不作為通道的匯聚可能為處理請求啟用一個內(nèi)部緩存。緩存的效果是請求／響應(yīng)鏈被縮短，條件是沿鏈的參與者之一具有一個緩存的響應(yīng)作用于那個請求。下圖說明結(jié)果鏈，其條件是針對一個未被UA或A加緩存的請求，B有一個經(jīng)過C來自O(shè)的一個前期響應(yīng)的緩存拷貝。
圖2-3
在Internet上，HTTP通訊通常發(fā)生在TCP/IP連接之上。缺省端口是TCP 80，但其它的端口也是可用的。但這并不預(yù)示著HTTP協(xié)議在Internet或其它網(wǎng)絡(luò)的其它協(xié)議之上才能完成。HTTP只預(yù)示著一個可靠的傳輸。
以上簡要介紹了HTTP協(xié)議的宏觀運作方式，下面介紹一下HTTP協(xié)議的內(nèi)部操作過程。
首先，簡單介紹基于HTTP協(xié)議的客戶/服務(wù)器模式的信息交換過程，如圖2-4所示，它分四個過程，建立連接、發(fā)送請求信息、發(fā)送響應(yīng)信息、關(guān)閉連接。
圖2-4
在WWW中，“客戶”與“服務(wù)器”是一個相對的概念，只存在于一個特定的連接期間，即在某個連接中的客戶在另一個連接中可能作為服務(wù)器。WWW服務(wù)器運行時，一直在TCP80端口(WWW的缺省端口)監(jiān)聽，等待連接的出現(xiàn)。
下面，討論HTTP協(xié)議下客戶/服務(wù)器模式中信息交換的實現(xiàn)。 1.建立連接 連接的建立是通過申請?zhí)捉幼?Socket)實現(xiàn)的。客戶打開一個套接字并把它約束在一個端口上，如果成功，就相當于建立了一個虛擬文件。以后就可以在該虛擬文件上寫數(shù)據(jù)并通過網(wǎng)絡(luò)向外傳送。
2.發(fā)送請求
打開一個連接后，客戶機把請求消息送到服務(wù)器的停留端口上，完成提出請求動作。
HTTP/1.0 請求消息的格式為：
請求消息=請求行(通用信息|請求頭|實體頭) CRLF[實體內(nèi)容]
請求 行=方法 請求URL HTTP版本號 CRLF
方 法=GET|HEAD|POST|擴展方法
U R L=協(xié)議名稱+宿主名+目錄與文件名
請求行中的方法描述指定資源中應(yīng)該執(zhí)行的動作，常用的方法有GET、HEAD和POST。不同的請求對象對應(yīng)GET的結(jié)果是不同的，對應(yīng)關(guān)系如下：
對象 GET的結(jié)果
文件 文件的內(nèi)容
程序 該程序的執(zhí)行結(jié)果
數(shù)據(jù)庫查詢 查詢結(jié)果
HEAD——要求服務(wù)器查找某對象的元信息，而不是對象本身。
POST——從客戶機向服務(wù)器傳送數(shù)據(jù)，在要求服務(wù)器和CGI做進一步處理時會用到POST方法。POST主要用于發(fā)送HTML文本中FORM的內(nèi)容，讓CGI程序處理。
一個請求的例子為：
GET http://networking.zju.edu.cn/zju/index.htm HTTP/1.0
頭信息又稱為元信息，即信息的信息，利用元信息可以實現(xiàn)有條件的請求或應(yīng)答 。
請求頭——告訴服務(wù)器怎樣解釋本次請求，主要包括用戶可以接受的數(shù)據(jù)類型、壓縮方法和語言等。
實體頭——實體信息類型、長度、壓縮方法、最后一次修改時間、數(shù)據(jù)有效期等。
實體——請求或應(yīng)答對象本身。
3.發(fā)送響應(yīng)
服務(wù)器在處理完客戶的請求之后，要向客戶機發(fā)送響應(yīng)消息。
HTTP/1.0的響應(yīng)消息格式如下：
響應(yīng)消息=狀態(tài)行(通用信息頭|響應(yīng)頭|實體頭) CRLF 〔實體內(nèi)容〕
狀 態(tài) 行=HTTP版本號 狀態(tài)碼 原因敘述
狀態(tài)碼表示響應(yīng)類型
1×× 保留
2×× 表示請求成功地接收
3×× 為完成請求客戶需進一步細化請求
4×× 客戶錯誤
5×× 服務(wù)器錯誤
響應(yīng)頭的信息包括：服務(wù)程序名，通知客戶請求的URL需要認證，請求的資源何時能使用。
4.關(guān)閉連接
客戶和服務(wù)器雙方都可以通過關(guān)閉套接字來結(jié)束TCP/IP對話