【计算机网络】第2章：应用层—Web and HTTP

下面是【计算机网络】第2章：应用层——Web与HTTP的详细讲解，涵盖Web架构、HTTP协议核心内容和应用层原理，适合入门和复习。

目录

1. 应用层简介
2. Web架构概述
3. HTTP协议基础
4. HTTP请求与响应详解
5. 状态管理：Cookie与Session
6. HTTPS和安全通信
7. 小结与复习要点

1️⃣ 应用层简介

• 应用层是计算机网络体系结构中的最高层，直接面向用户和应用程序。
• 主要职责是实现网络应用服务的协议与数据交互，比如HTTP、FTP、DNS等。
• 应用层协议往往基于传输层提供的服务（通常是TCP或UDP）。

2️⃣ Web架构概述

• **Web（万维网）**是一种基于客户端-服务器（C/S）模型的分布式系统。
• 典型结构：
  • 客户端（浏览器）发起HTTP请求。
  • 服务器端（Web服务器）处理请求，返回网页内容。
• 服务器响应的内容类型可以是HTML文档、图片、视频、CSS、JavaScript等。

3️⃣ HTTP协议基础

• **HTTP（HyperText Transfer Protocol）**是Web的基础通信协议。
• 它是一种基于文本的无状态请求-响应协议，工作在应用层。
• 端口号：默认使用TCP端口80（HTTP）和443（HTTPS）。
• 主要特点：
  • 无状态：服务器不保留请求之间的状态。
  • 灵活：支持多种请求方法和内容类型。

4️⃣ HTTP请求与响应详解

4.1 HTTP请求组成

• 请求行：包含请求方法、URL、协议版本
  例如：GET /index.html HTTP/1.1
• 请求头（Headers）：包含请求相关的附加信息，如Host、User-Agent、Accept等
• 空行
• 请求体（Body）：用于POST等请求提交数据

4.2 常用HTTP请求方法

4.3 HTTP响应组成

• 状态行：协议版本、状态码、状态短语
  例如：HTTP/1.1 200 OK
• 响应头（Headers）：服务器信息、内容类型、缓存策略等
• 空行
• 响应体（Body）：实际返回的资源内容

4.4 常见HTTP状态码

5️⃣ 状态管理：Cookie与Session

• HTTP无状态，需要借助Cookie和Session管理会话状态。
• Cookie：由服务器发送并存储在浏览器的小文件，客户端每次请求都会带上Cookie。
• Session：服务器端保存的用户状态信息，通常通过Cookie中的Session ID进行关联。

6️⃣ HTTPS和安全通信

• HTTPS是基于HTTP的安全版协议，使用TLS/SSL实现加密通信。
• 通过证书验证服务器身份，防止中间人攻击和数据窃听。
• HTTPS默认端口是443。

7️⃣ 小结与复习要点

• 应用层协议实现用户和网络的交互，HTTP是Web的核心协议。
• HTTP基于请求-响应模型，支持多种方法和状态码。
• HTTP是无状态协议，需用Cookie和Session管理用户状态。
• HTTPS确保数据在传输中的安全性。

参考资料

• 《计算机网络：自顶向下方法》 — Kurose & Ross
• RFC 7230-7235（HTTP/1.1规范）
• MDN Web Docs: HTTP Overview