HTTP 协议与原理分析之三

不念不忘少年蓝@ 2023-02-15 13:52 18阅读 0赞

#### 一、Nginx 代理配置和代理缓存 ####

1.  `Nginx` 是反向代理服务器。代理服务器是一个中间服务器，它主要是把英特网上的不同客户端的请求转发到不同的服务器上。而反向代理服务器则是代理服务器的一种，它也是把英特网上的不同客户端的请求转发到不同的服务器上，它这些服务器是位于某个私有网络中，且该私有网络具有防火墙（比如防火墙只允许该私有网络通过一个指定的 `IP` 与 端口与外网连接）。
2.  在这一段中，`proxy_cache_path cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m;`，如下所示：

*  `proxy_cache_path` 表示表示缓存文件存放的路径，该路径是预先就要创建好的
 *  `levels=1:2` 表示设置在相对于`path`指定目录的第几级`hash`目录中缓存数据，`levels=1`，表示一级`hash`目录，`levels=1：2`，表示两级`hash`目录，目录的名称是基于请求`URL`通过哈希算法得到的
 *  `keys_zone=my_cache:10m` 设置缓存名字

1.  `Nginx` 代理配置和代理缓存的代码，如下所示：

*  **index.html**
    
        <!DOCTYPE html>
        <html lang="en">
        <head>
          <meta charset="UTF-8">
          <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
          <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
          <title>Document</title>
        </head>
        <body>
          <div>This is content, and data is: <span id="data"></span></div>
          <button id="button">click me</button>
        </body>
        <script> var index = 0 function doRequest () { var data = document.getElementById('data') data.innerText = '' fetch('/data', { headers: { 'X-Test-Cache': index++ } }).then(function (resp) { return resp.text() }).then(function (text) { data.innerText = text }) } document.getElementById('button').addEventListener('click', doRequest) </script>
        </html>
 *  **server.js**
    
        const http = require('http')
        const fs = require('fs')
        
        const wait = (seconds) => { 
          return new Promise((resolve) => { 
            setTimeout(resolve, seconds * 1000)
          })
        }
        http.createServer(function (request, response) { 
          console.log('request come', request.url)
        
          if (request.url === '/') { 
            const html = fs.readFileSync('test.html', 'utf8')
            response.writeHead(200, { 
              'Content-Type': 'text/html'
            })
            response.end(html)
          }
        
          if (request.url === '/data') { 
            response.writeHead(200, { 
              'Cache-Control': 'max-age=2, s-maxage=20, private',
              'Vary': 'X-Test-Cache'
            })
            wait(2).then(() => response.end('success'))
          }
        }).listen(8888)
        
        console.log('server listening on 8888')
 *  **nginx.conf**
    
        proxy_cache_path cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m;
        
        server { 
          listen       80;
          # listen       [::]:80 default_server;
          server_name  test.com;
        
          # return 302 https://$server_name$request_uri;
        
          location / { 
            proxy_cache my_cache;
            proxy_pass http://127.0.0.1:8888;
            proxy_set_header Host $host;
          }
        }
        
        server { 
          listen       443 http2;
          server_name  test.com;
        
          http2_push_preload  on;
        
          ssl on;
          ssl_certificate_key  ../certs/localhost-privkey.pem;
          ssl_certificate      ../certs/localhost-cert.pem;
        
          location / { 
            proxy_cache my_cache;
            proxy_pass http://127.0.0.1:8888;
            proxy_set_header Host $host;
          }
        }

#### 二、HTTPS ####

1.  `HTTPS协议 = HTTP协议 + SSL/TLS`协议，在`HTTPS`数据传输的过程中，需要用`SSL/TLS`对数据进行加密和解密，需要用`HTTP`对加密后的数据进行传输，由此可以看出`HTTPS`是由`HTTP`和`SSL/TLS`一起合作完成的。
2.  `HTTPS`为了兼顾安全与效率，同时使用了对称加密和非对称加密。数据是被对称加密传输的，对称加密过程需要客户端的一个密钥，为了确保能把该密钥安全传输到服务器端，采用非对称加密对该密钥进行加密传输，总的来说，对数据进行对称加密，对称加密所要使用的密钥通过非对称加密传输。
3.  `HTTPS`在传输的过程中会涉及到三个密钥，服务器端的公钥和私钥，用来进行非对称加密，客户端生成的随机密钥，用来进行对称加密。
4.  一个`HTTPS`请求实际上包含了两次`HTTP`传输，可以细分为八步，如下所示：

*  客户端向服务器发起`HTTPS`请求，连接到服务器的`443`端口
 *  服务器端有一个密钥对，即公钥和私钥，是用来进行非对称加密使用的，服务器端保存着私钥，不能将其泄露，公钥可以发送给任何人
 *  服务器将自己的公钥发送给客户端
 *  客户端收到服务器端的证书之后，会对证书进行检查，验证其合法性，如果发现发现证书有问题，那么`HTTPS`传输就无法继续。严格的说，这里应该是验证服务器发送的数字证书的合法性，关于客户端如何验证数字证书的合法性，下文会进行说明。如果公钥合格，那么客户端会生成一个随机值，这个随机值就是用于进行对称加密的密钥，我们将该密钥称之为`client key`，即客户端密钥，这样在概念上和服务器端的密钥容易进行区分。然后用服务器的公钥对客户端密钥进行非对称加密，这样客户端密钥就变成密文了，至此，`HTTPS`中的第一次`HTTP`请求结束
 *  客户端会发起`HTTPS`中的第二个`HTTP`请求，将加密之后的客户端密钥发送给服务器
 *  服务器接收到客户端发来的密文之后，会用自己的私钥对其进行非对称解密，解密之后的明文就是客户端密钥，然后用客户端密钥对数据进行对称加密，这样数据就变成了密文
 *  然后服务器将加密后的密文发送给客户端
 *  客户端收到服务器发送来的密文，用客户端密钥对其进行对称解密，得到服务器发送的数据。这样`HTTPS`中的第二个`HTTP`请求结束，整个`HTTPS`传输完成

1.  `HTTP2` 的优势是 信道复用、分帧传输和 `Server Push`。

#### 三、浏览器输入URL后HTTP请求返回的完整过程 ####

1.  在浏览器输入`URL`以后，开始时间，开始跳转，`Redirect` 跳转，判断结果，跳转结束。
2.  `fetch` 开始，从 `App Cache` 应用缓存中查找。
3.  如果没有，就从域名解析中开始，`DNS` 查找，域名解析结束。
4.  开始创建连接，开始创建安全链接，创建 `TCP` 连接，创建连接结束。
5.  开始发送请求，`Request` 发送请求。
6.  开始接收返回，`Response` 接收响应，接收接收返回。