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上一篇文章中，我们学会了用 wireshark 和 tcpdump 来分析 TCP 的“三次握手，四次挥手”，非常好用。这哥俩就是传说中的锤子，拿着锤子，看什么都像钉子！在这篇文章中，我对准了 HTTP 这颗钉子砸下去，咳咳。
为了对网络数据包的“流转”有更加深刻的理解，我在 docker（远程）上部署一个服务，支持 http 方式调用。从客户端（本地）用 http 方式请求其中的一个接口，并得到响应数据。同时本地通过 wireshark 抓包，远程用 tcpdump 抓包，然后分析过程中的所有通信细节。悲剧是把美好的东西撕碎给人看，而我则是把复杂的东西撕碎了给人看。
文章稍长，请在看本文时保持耐心。我先通过工具获取 HTTP 通信的数据包，再来抽丝剥茧，深入二进制的天地里，解密 HTTP 所有的通信细节。分析过程中，由点到面，将相关知识串接起来。保证全篇读完之后，你对 HTTP 的理解会上升一个台阶！
HTTP 报文截获
背景介绍
我手头现在有一个地理几何相关的服务，它提供一组接口对外使用。其中有一个接口是 Fence2Area. 使用方传入一个围栏（由点的列表组成，点由 < 经度，纬度 > 表示）、点的坐标系类型（谷歌地图用的是 wgs84, 国内腾讯、高德用的是 soso, 而百度用的是另一套自己的坐标系），接口输出的则是围栏的面积。
我请求服务的“Fence2Area”接口，输入围栏 (fence) 顶点 (lng, lat) 坐标、坐标系类型(coordtype)，输出的则是多边形的面积(area).
一次正常的请求示例 url, 这个大家都不陌生（我用 docker_ip 代替真实的 ip）:
http://docker_ip:7080/data?cmd=Fence2Area&meta={“caller”:”test”,”TraceId”:”test”}&request={“fence”:[{“lng”:10.2,”lat”:10.2}, {“lng”:10.2,”lat”:8.2}, {“lng”:8.2,”lat”:8.2}, {“lng”:8.2,”lat”:10.2}],”coordtype”:2}
请求发出后，服务器进行处理，之后，客户端收到返回的数据如下：
{
“data”: {
“area”: 48764135597.842606
},
“errstr”: “”
}
area 字段表示面积，errstr 表示出错信息，空说明没有出错。
抓包
在真正发送请求之前，需要进行抓包前的设置。在本地 mac，我用 wireshark; 而在远程 docker 上，我用 tcpdump 工具。
mac 本地
设置 wireshark 包过滤器，监控本地主机和远程 docker 之间的通信。
ip.addr eq docker_ip
点击开始捕获。
远程 docker
该服务通过 7080 端口对外提供，使用如下命令捕获网络包：
tcpdump -w /tmp/testHttp.cap port 7080 -s0
请求 && 分析
准备工作做完，我选了一个神圣的时刻，在本地通过浏览器访问如下 url:
http://docker_ip:7080/data?cmd=Fence2Area&meta={“caller”:”test”,”TraceId”:”test”}&request={“fence”:[{“lng”:10.2,”lat”:10.2}, {“lng”:10.2,”lat”:8.2}, {“lng”:8.2,”lat”:8.2}, {“lng”:8.2,”lat”:10.2}],”coordtype”:2}
这样本地的 wireshark 和远程的 tcpdump 都能抓取到 HTTP 网络数据包。
关闭服务进程
正式请求之前，我们先看一下几种特殊的情形。
首先，关闭 gcs 服务进程，请求直接返回 RST 报文。
如上图，我在请求的时候，访问服务端的另一个端口 5010, 这个端口没有服务监听，和关闭 gcs 服务进程是同样的效果。可以看到，客户端发送 SYN 报文，但直接被远程 docker RST 掉了。因为服务端操作系统找不到监听此端口的进程。
关闭 docker
关闭 docker, 由于发送的 SYN 报文段得不到响应，因此会进行重试，mac 下重试的次数为 10 次。
先每隔 1 秒重试了 5 次，再用“指数退避”的时间间隔重试，2s, 4s, 8s, 16s, 32s. 最后结束。
重启 docker
先进行一次正常的访问，随后重启 docker。并再次在本地访问以上 url, 浏览器这时还是用的上一次的端口，访问到服务端后，因为它已经重启了，所以服务端已经没有这个连接的消息了。因此会返回一个 RST 报文。
正常请求
服务正常启动，正常发送请求，这次请求成功，那是当然的，嘿嘿！
这是在 mac 上用 wireshark 捕获的数据包，共 7 个包，前三个包为 3 次握手的包，第四个包为 HTTP 层发送的请求数据，第五个包为服务端的 TCP 确认报文，第六个包为服务端在 HTTP 层发送的响应数据，第七个包为 mac 对第六个包的确认报文。
重点来关注后面几个包，先看第四个包，
0x0000: 4500 0295 0000 4000 3606 623b ac17 ccdc
0x0010: 0a60 5cd4 db9b 1ba8 a59a 46ce 6d03 e87d
0x0020: 8018 1015 0ee7 0000 0101 080a 2e4c b2ef
0x0030: 0f20 3acf 4745 5420 2f64 6174 613f 636d
0x0040: 643d 4665 6e63 6532 4172 6561 266d 6574
0x0050: 613d 7b25 3232 6361 6c6c 6572 2532 323a
0x0060: 2532 3274 6573 7425 3232 2c25 3232 5472
0x0070: 6163 6549 6425 3232 3a25 3232 7465 7374
0x0080: 2532 327d 2672 6571 7565 7374 3d7b 2532
0x0090: 3266 656e 6365 2532 323a 5b7b 2532 326c
0x00a0: 6e67 2532 323a 3130 2e32 2c25 3232 6c61
0x00b0: 7425 3232 3a31 302e 327d 2c25 3230 7b25
0x00c0: 3232 6c6e 6725 3232 3a31 302e 322c 2532
0x00d0: 326c 6174 2532 323a 382e 327d 2c25 3230
0x00e0: 7b25 3232 6c6e 6725 3232 3a38 2e32 2c25
0x00f0: 3232 6c61 7425 3232 3a38 2e32 7d2c 2532
0x0100: 307b 2532 326c 6e67 2532 323a 382e 322c
0x0110: 2532 326c 6174 2532 323a 3130 2e32 7d5d
0x0120: 2c25 3232 636f 6f72 6474 7970 6525 3232
0x0130: 3a32 7d20 4854 5450 2f31 2e31 0d0a 486f
0x0140: 7374 3a20 3130 2e39 362e 3932 2e32 3132
0x0150: 3a37 3038 300d 0a55 7067 7261 6465 2d49
0x0160: 6e73 6563 7572 652d 5265 7175 6573 7473
0x0170: 3a20 310d 0a41 6363 6570 743a 2074 6578
0x0180: 742f 6874 6d6c 2c61 7070 6c69 6361 7469
0x0190: 6f6e 2f78 6874 6d6c 2b78 6d6c 2c61 7070
0x01a0: 6c69 6361 7469 6f6e 2f78 6d6c 3b71 3d30
0x01b0: 2e39 2c2a 2f2a 3b71 3d30 2e38 0d0a 5573
0x01c0: 6572 2d41 6765 6e74 3a20 4d6f 7a69 6c6c
0x01d0: 612f 352e 3020 284d 6163 696e 746f 7368
0x01e0: 3b20 496e 7465 6c20 4d61 6320 4f53 2058
0x01f0: 2031 305f 3133 5f36 2920 4170 706c 6557
0x0200: 6562 4b69 742f 3630 352e 312e 3135 2028
0x0210: 4b48 544d 4c2c 206c 696b 6520 4765 636b
0x0220: 6f29 2056 6572 7369 6f6e 2f31 322e 302e
0x0230: 3220 5361 6661 7269 2f36 3035 2e31 2e31
0x0240: 350d 0a41 6363 6570 742d 4c61 6e67 7561
0x0250: 6765 3a20 7a68 2d63 6e0d 0a41 6363 6570
0x0260: 742d 456e 636f 6469 6e67 3a20 677a 6970
0x0270: 2c20 6465 666c 6174 650d 0a43 6f6e 6e65
0x0280: 6374 696f 6e3a 206b 6565 702d 616c 6976
0x0290: 650d 0a0d 0a
我们来逐字节分析。
字节值
字节含义
0x4
IP 版本为 ipv4
0x5
首部长度为 5 * 4 字节 =20B
0x00
服务类型，现在基本都置为 0
0x0295
总长度为 661 字节，即整个包的长度是 661 字节
0x0000
标识。同一个数据报的唯一标识。当 IP 数据报被拆分时，会复制到每一个数据中。
0x4000
3bit 标志 + 13bit 片偏移。3bit 标志对应 R、DF、MF。目前只有后两位有效，DF 位：为 1 表示不分片，为 0 表示分片。MF：为 1 表示“更多的片”，为 0 表示这是最后一片。13bit 片位移：本分片在原先数据报文中相对首位的偏移位。（需要再乘以 8 )
0x36
生存时间 TTL。IP 报文所允许通过的路由器的最大数量。每经过一个路由器，TTL 减 1，当为 0 时，路由器将该数据报丢弃。TTL 字段是由发送端初始设置一个 8 bit 字段. 推荐的初始值由分配数字 RFC 指定。发送 ICMP 回显应答时经常把 TTL 设为最大值 255。TTL 可以防止数据报陷入路由循环。此处为 54.
0x06
协议类型。指出 IP 报文携带的数据使用的是哪种协议，以便目的主机的 IP 层能知道要将数据报上交到哪个进程。TCP 的协议号为 6，UDP 的协议号为 17。ICMP 的协议号为 1，IGMP 的协议号为 2。该 IP 报文携带的数据使用 TCP 协议，得到了验证。
0x623b
16bitIP 首部校验和。
0xac17 ccdc
32bit 源 ip 地址。
0x0a60 5cd4
32bit 目的 ip 地址。
剩余的数据部分即为 TCP 协议相关的。TCP 也是 20B 固定长度 + 可变长度部分。
字节值
字节含义
0xdb9b
16bit 源端口。56219
0x1ba8
16bit 目的端口 7080
0xa59a 46ce
32bit 序列号。2778351310
0x6d03 e87d
32bit 确认号。1828972669
0x8
4bit 首部长度，以 4byte 为单位。共 8 *4=32 字节。因此 TCP 报文的可选长度为 32-20=12 字节
0b000000
6bit 保留位。目前置为 0.
0b011000
6bitTCP 标志位。从左到右依次是紧急 URG、确认 ACK、推送 PSH、复位 RST、同步 SYN、终止 FIN。ack 有效，同时 psh 有效
0x1015
滑动窗口大小，滑动窗口即 tcp 接收缓冲区的大小，用于 tcp 拥塞控制。4117
0x0ee7
16bit 校验和。
0x0000
紧急指针。仅在 URG = 1 时才有意义，它指出本报文段中的紧急数据的字节数。当 URG = 1 时，发送方 TCP 就把紧急数据插入到本报文段数据的最前面，而在紧急数据后面的数据仍是普通数据。
可变长度部分，协议如下：
字节值
字节含义
0x01
无操作
0x01
无操作
0x0402
表示支持 SACK
0x080a 2e4c b2ef 0f20 3acf
时间戳。Ts val=0x2e4c b2ef=776778479, ecr=0x0f20 3acf=253770447
剩下来的就是数据部分了。我们一行一行地看。因为 http 是字符流，所以我们先看一下 ascii 字符集，执行命令：
man ascii
可以得到 ascii 码，我们直接看十六进制的结果：
行首地址
字节流
字符
0x0030
4745 5420 2f64 6174 613f 636d
GE T /d at a? cm
0x0040
643d 4665 6e63 6532 4172 6561 266d 6574
d= Fe nc e2 Ar ea &m et
0x0050
613d 7b25 3232 6361 6c6c 6572 2532 323a
a= {% 22 ca ll er %2 2:
0x0060
2532 3274 6573 7425 3232 2c25 3232 5472
%2 2t es t% 22 ,% 22 Tr
0x0070
6163 6549 6425 3232 3a25 3232 7465 7374
ac eI d% 22 :% 22 te st
0x0080
2532 327d 2672 6571 7565 7374 3d7b 2532
%2 2} &r eq ue st ={%2
0x0090
3266 656e 6365 2532 323a 5b7b 2532 326c
2f en ce %2 2: [{%2 2l
0x00a0
6e67 2532 323a 3130 2e32 2c25 3232 6c61
ng %2 2: 10 .2 ,% 22 la
0x00b0
7425 3232 3a31 302e 327d 2c25 3230 7b25
t% 22 :1 0. 2} ,% 20 {%
0x00c0
3232 6c6e 6725 3232 3a31 302e 322c 2532
22 ln g% 22 :1 0. 2, %2
0x00d0
326c 6174 2532 323a 382e 327d 2c25 3230
2l at %2 2: 8. 2} ,% 20
0x00e0
7b25 3232 6c6e 6725 3232 3a38 2e32 2c25
{% 22 ln g% 22 :8 .2 ,%
0x00f0
3232 6c61 7425 3232 3a38 2e32 7d2c 2532
22 la t% 22 :8 .2 }, %2
0x0100
307b 2532 326c 6e67 2532 323a 382e 322c
0{%2 2l ng %2 2: 8. 2,
0x0110
2532 326c 6174 2532 323a 3130 2e32 7d5d
%2 2l at %2 2: 10 .2 } ]
0x0120
2c25 3232 636f 6f72 6474 7970 6525 3232
,% 22 co or dt yp e% 22
0x0130
3a32 7d20 4854 5450 2f31 2e31 0d0a 486f
:2 } HT TP /1 .1 crnl Ho
0x0140
7374 3a20 3130 2e39 362e 3932 2e32 3132
st : 10 .9 6. 92 .2 12
0x0150
3a37 3038 300d 0a55 7067 7261 6465 2d49
:7 08 0cr nlU pg ra de -I
0x0160
6e73 6563 7572 652d 5265 7175 6573 7473
ns ec ur e- Re qu es ts
0x0170
3a20 310d 0a41 6363 6570 743a 2074 6578
: 1cr nlA cc ep t: t ex
0x0180
742f 6874 6d6c 2c61 7070 6c69 6361 7469
t/ ht ml ,a pp li ca ti
0x0190
6f6e 2f78 6874 6d6c 2b78 6d6c 2c61 7070
on /x ht ml +x ml ,a pp
0x01a0
6c69 6361 7469 6f6e 2f78 6d6c 3b71 3d30
li ca ti on /x ml ;q =0
0x01b0
2e39 2c2a 2f2a 3b71 3d30 2e38 0d0a 5573
.9 , / ;q =0 .8 crnl Us
0x01c0
6572 2d41 6765 6e74 3a20 4d6f 7a69 6c6c
er -A ge nt : Mo zi ll
0x01d0
612f 352e 3020 284d 6163 696e 746f 7368
a/ 5. 0 (M ac in to sh
0x01e0
3b20 496e 7465 6c20 4d61 6320 4f53 2058
; In te l Ma c OS X
0x01f0
2031 305f 3133 5f36 2920 4170 706c 6557
1 0_ 13 _6 ) Ap pl eW
0x0200
6562 4b69 742f 3630 352e 312e 3135 2028
eb Ki t/ 60 5. 1. 15 (
0x0210
4b48 544d 4c2c 206c 696b 6520 4765 636b
KH TM L, l i k e Ge ck
0x0220
6f29 2056 6572 7369 6f6e 2f31 322e 302e
o) V er si o n /1 2. 0.
0x0230
3220 5361 6661 7269 2f36 3035 2e31 2e31
2 Sa fa ri /6 05 .1 .1
0x0240
350d 0a41 6363 6570 742d 4c61 6e67 7561
5cr nlA cc ep t- La ng ua
0x0250
6765 3a20 7a68 2d63 6e0d 0a41 6363 6570
ge : zh -c ncr nlA cc ep
0x0260
742d 456e 636f 6469 6e67 3a20 677a 6970
t- En co di ng : gz ip
0x0270
2c20 6465 666c 6174 650d 0a43 6f6e 6e65
, de fl at ecr nlC on ne
0x0280
6374 696f 6e3a 206b 6565 702d 616c 6976
ct io n: k ee p- al iv
0x0290
650d 0a0d 0a
ecr nl cr nl
把上表的最后一列连起来，就是：
GET /data?cmd=Fence2Area&meta={%22caller%22:%22test%22,%22TraceId%22:%22test%22}&request={%22fence%22:[{%22lng%22:10.2,%22lat%22:10.2},%20{%22lng%22:10.2,%22lat%22:8.2},%20{%22lng%22:8.2,%22lat%22:8.2},%20{%22lng%22:8.2,%22lat%22:10.2}],%22coordtype%22:2} HTTP/1.1
Host: 10.96.92.212:7080
Upgrade-Insecure-Requests: 1
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_13_6) AppleWebKit/605.1.15 (KHTML, like Gecko) Version/12.0.2 Safari/605.1.15
Accept-Language: zh-cn
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: keep-alive
其中，cr nl 表示回车，换行。
docker 收到数据后，会回复一个 ack 包。第四个包的总长度为 661 字节，去掉 IP 头部 20 字节，TCP 头部固定部分 20 字节，TCP 头部可选长度为 12 字节，共 52 字节，因此 TCP 数据部分总长度为 661-52=609 字节。另外，序列号为 2778351310.
再来看第 5 个包，字节流如下：
0x0000: 4500 0034 d28b 4000 4006 8810 0a60 5cd4
0x0010: ac17 ccdc 1ba8 db9b 6d03 e87d a59a 492f
0x0020: 8010 00ec e04e 0000 0101 080a 0f20 3af7
0x0030: 2e4c b2ef
字节值
字节含义
0x4
IP 版本为 ipv4
0x5
首部长度为 5 * 4 字节 =20B
0x00
服务类型，现在基本都置为 0
0x0034
总长度为 52 字节，即整个包的长度是 52 字节
0xd28b
标识。同一个数据报的唯一标识。当 IP 数据报被拆分时，会复制到每一个数据中。
0x4000
3bit 标志 + 13bit 片偏移。3bit 标志对应 R、DF、MF。目前只有后两位有效，DF 位：为 1 表示不分片，为 0 表示分片。MF：为 1 表示“更多的片”，为 0 表示这是最后一片。13bit 片位移：本分片在原先数据报文中相对首位的偏移位。（需要再乘以 8 )
0x40
生存时间 TTL。IP 报文所允许通过的路由器的最大数量。每经过一个路由器，TTL 减 1，当为 0 时，路由器将该数据报丢弃。TTL 字段是由发送端初始设置一个 8 bit 字段. 推荐的初始值由分配数字 RFC 指定。发送 ICMP 回显应答时经常把 TTL 设为最大值 255。TTL 可以防止数据报陷入路由循环。此处为 54.
0x06
协议类型。指出 IP 报文携带的数据使用的是哪种协议，以便目的主机的 IP 层能知道要将数据报上交到哪个进程。TCP 的协议号为 6，UDP 的协议号为 17。ICMP 的协议号为 1，IGMP 的协议号为 2。该 IP 报文携带的数据使用 TCP 协议，得到了验证。
0x8810
16bitIP 首部校验和。
0x0a60 5cd4
32bit 源 ip 地址。
0xac17 ccdc
32bit 目的 ip 地址。
剩余的数据部分即为 TCP 协议相关的。TCP 也是 20B 固定长度 + 可变长度部分。
字节值
字节含义
0x1ba8
16bit 源端口 7080
0xdb9b
16bit 目的端口。56219
0x6d03 e87d
32bit 序列号。1828972669
0xa59a 492f
32bit 确认号。2778351919. 第三个包的序列号为 2778351310, 加上数据长度 609, 正好相等。
0x8
4bit 首部长度，以 4byte 为单位。共 8 *4=32 字节。因此 TCP 报文的可选长度为 32-20=12 字节
0b000000
6bit 保留位。目前置为 0.
0b010000
6bitTCP 标志位。从左到右依次是紧急 URG、确认 ACK、推送 PSH、复位 RST、同步 SYN、终止 FIN。ack 有效
0x00ec
滑动窗口大小，滑动窗口即 tcp 接收缓冲区的大小，用于 tcp 拥塞控制。4117
0xe04e
16bit 校验和。
0x0000
紧急指针。仅在 URG = 1 时才有意义，它指出本报文段中的紧急数据的字节数。当 URG = 1 时，发送方 TCP 就把紧急数据插入到本报文段数据的最前面，而在紧急数据后面的数据仍是普通数据。
可变长度部分，协议如下：
字节值
字节含义
0x01
无操作
0x01
无操作
0x0402
表示支持 SACK
0x080a 2e4c b2ef 0f20 3acf
时间戳。Ts val=253770487, ecr=776778479
数据部分为空，这个包仅为确认包。
再来看第六个包，字节流如下：
0x0000: 4500 00f9 d28c 4000 4006 874a 0a60 5cd4
0x0010: ac17 ccdc 1ba8 db9b 6d03 e87d a59a 492f
0x0020: 8018 00ec e113 0000 0101 080a 0f20 3af8
0x0030: 2e4c b2ef 4854 5450 2f31 2e31 2032 3030
0x0040: 204f 4b0d 0a41 6363 6573 732d 436f 6e74
0x0050: 726f 6c2d 416c 6c6f 772d 4f72 6967 696e
0x0060: 3a20 2a0d 0a44 6174 653a 2054 6875 2c20
0x0070: 3033 204a 616e 2032 3031 3920 3132 3a32
0x0080: 333a 3437 2047 4d54 0d0a 436f 6e74 656e
0x0090: 742d 4c65 6e67 7468 3a20 3438 0d0a 436f
0x00a0: 6e74 656e 742d 5479 7065 3a20 7465 7874
0x00b0: 2f70 6c61 696e 3b20 6368 6172 7365 743d
0x00c0: 7574 662d 380d 0a0d 0a7b 2264 6174 6122
0x00d0: 3a7b 2261 7265 6122 3a34 3837 3634 3133
0x00e0: 3535 3937 2e38 3432 3630 367d 2c22 6572
0x00f0: 7273 7472 223a 2222 7d
字节值
字节含义
0x4
IP 版本为 ipv4
0x5
首部长度为 5 * 4 字节 =20B
0x00
服务类型，现在基本都置为 0
0x00f9
总长度为 249 字节，即整个包的长度是 249 字节
0xd28c
标识。同一个数据报的唯一标识。当 IP 数据报被拆分时，会复制到每一个数据中。
0x4000
3bit 标志 + 13bit 片偏移。3bit 标志对应 R、DF、MF。目前只有后两位有效，DF 位：为 1 表示不分片，为 0 表示分片。MF：为 1 表示“更多的片”，为 0 表示这是最后一片。13bit 片位移：本分片在原先数据报文中相对首位的偏移位。（需要再乘以 8 )
0x40
生存时间 TTL。IP 报文所允许通过的路由器的最大数量。每经过一个路由器，TTL 减 1，当为 0 时，路由器将该数据报丢弃。TTL 字段是由发送端初始设置一个 8 bit 字段. 推荐的初始值由分配数字 RFC 指定。发送 ICMP 回显应答时经常把 TTL 设为最大值 255。TTL 可以防止数据报陷入路由循环。此处为 64.
0x06
协议类型。指出 IP 报文携带的数据使用的是哪种协议，以便目的主机的 IP 层能知道要将数据报上交到哪个进程。TCP 的协议号为 6，UDP 的协议号为 17。ICMP 的协议号为 1，IGMP 的协议号为 2。该 IP 报文携带的数据使用 TCP 协议，得到了验证。
0x874a
16bitIP 首部校验和。
0x0a60 5cd4
32bit 源 ip 地址。
0xac17 ccdc
32bit 目的 ip 地址。
剩余的数据部分即为 TCP 协议相关的。TCP 也是 20B 固定长度 + 可变长度部分。
字节值
字节含义
0x1ba8
16bit 源端口 7080
0xdb9b
16bit 目的端口。56219
0x6d03 e87d
32bit 序列号。1828972669
0xa59a 492f
32bit 确认号。2778351919
0x8
4bit 首部长度，以 4byte 为单位。共 8 *4=32 字节。因此 TCP 报文的可选长度为 32-20=12 字节
0b000000
6bit 保留位。目前置为 0.
0b011000
6bitTCP 标志位。从左到右依次是紧急 URG、确认 ACK、推送 PSH、复位 RST、同步 SYN、终止 FIN。ack 有效，同时 psh 有效
0x00ec
滑动窗口大小，滑动窗口即 tcp 接收缓冲区的大小，用于 tcp 拥塞控制。236
0xe113
16bit 校验和。
0x0000
紧急指针。仅在 URG = 1 时才有意义，它指出本报文段中的紧急数据的字节数。当 URG = 1 时，发送方 TCP 就把紧急数据插入到本报文段数据的最前面，而在紧急数据后面的数据仍是普通数据。
可变长度部分，协议如下：
字节值
字节含义
0x01
无操作
0x01
无操作
0x0402
表示支持 SACK
0x080a 0f20 3af8 2e4c b2ef
时间戳。Ts val=0x2e4c b2ef=253770488, ecr=0x0f20 3acf=776778479
剩下来的就是数据部分了。我们一行一行地看。
首地址
字节流
字符
0x0030
4854 5450 2f31 2e31 2032 3030
HTTP/1.1 200
0x0040
204f 4b0d 0a41 6363 6573 732d 436f 6e74
OK rn Access-Cont
0x0050
726f 6c2d 416c 6c6f 772d 4f72 6967 696e
rol-Allow-Origin
0x0060
3a20 2a0d 0a44 6174 653a 2054 6875 2c20
: * rn Date: Thu,
0x0070
3033 204a 616e 2032 3031 3920 3132 3a32
03 Jan 2019 12:2
0x0080
333a 3437 2047 4d54 0d0a 436f 6e74 656e
3:47 GMT rn Conten
0x0090
742d 4c65 6e67 7468 3a20 3438 0d0a 436f
t-Length: 48rn Co
0x00a0
6e74 656e 742d 5479 7065 3a20 7465 7874
ntent-Type: text
0x00b0
2f70 6c61 696e 3b20 6368 6172 7365 743d
/plain; charset=
0x00c0
7574 662d 380d 0a0d 0a7b 2264 6174 6122
utf-8rnrn{“data”
0x00d0
3a7b 2261 7265 6122 3a34 3837 3634 3133
:{“area”:4876413
0x00e0
3535 3937 2e38 3432 3630 367d 2c22 6572
5597.842606},”er
0x00f0
7273 7472 223a 2222 7d
rstr”:””}
把上表的最后一列连起来，就是：
HTTP/1.1 200 OK
Access-Control-Allow-Origin: *
Date: Thu, 03 Jan 2019 12:23:47 GMT
Content-Length: 48
Content-Type: text/plain; charset=utf-8
{“data”:{“area”:48764135597.842606},”errstr”:””}
Content-Length: 48，最后一行的长度即为 48 个字节。
最后，第七个包，字节流如下：
0x0000: 4500 0034 0000 4000 3606 649c ac17 ccdc
0x0010: 0a60 5cd4 db9b 1ba8 a59a 492f 6d03 e942
0x0020: 8010 100f 1eb9 0000 0101 080a 2e4c b314
0x0030: 0f20 3af8
字节值
字节含义
0x4
IP 版本为 ipv4
0x5
首部长度为 5 * 4 字节 =20B
0x00
服务类型，现在基本都置为 0
0x0034
总长度为 52 字节，即整个包的长度是 52 字节
0x0000
标识。同一个数据报的唯一标识。当 IP 数据报被拆分时，会复制到每一个数据中。
0x4000
3bit 标志 + 13bit 片偏移。3bit 标志对应 R、DF、MF。目前只有后两位有效，DF 位：为 1 表示不分片，为 0 表示分片。MF：为 1 表示“更多的片”，为 0 表示这是最后一片。13bit 片位移：本分片在原先数据报文中相对首位的偏移位。（需要再乘以 8 )
0x36
生存时间 TTL。IP 报文所允许通过的路由器的最大数量。每经过一个路由器，TTL 减 1，当为 0 时，路由器将该数据报丢弃。TTL 字段是由发送端初始设置一个 8 bit 字段. 推荐的初始值由分配数字 RFC 指定。发送 ICMP 回显应答时经常把 TTL 设为最大值 255。TTL 可以防止数据报陷入路由循环。此处为 54.
0x06
协议类型。指出 IP 报文携带的数据使用的是哪种协议，以便目的主机的 IP 层能知道要将数据报上交到哪个进程。TCP 的协议号为 6，UDP 的协议号为 17。ICMP 的协议号为 1，IGMP 的协议号为 2。该 IP 报文携带的数据使用 TCP 协议，得到了验证。
0x649c
16bitIP 首部校验和。
0xac17 ccdc
32bit 源 ip 地址。
0x0a60 5cd4
32bit 目的 ip 地址。
剩余的数据部分即为 TCP 协议相关的。TCP 也是 20B 固定长度 + 可变长度部分。
字节值
字节含义
0xdb9b
16bit 源端口。56219
0x1ba8
16bit 目的端口 7080
0xa59a 492f
32bit 序列号。2778351919
0x6d03 e942
32bit 确认号号。1828972866. 第六个包的序列号为 1828972669, 加上数据长度 197, 正好相等
0x8
4bit 首部长度，以 4byte 为单位。共 8 *4=32 字节。因此 TCP 报文的可选长度为 32-20=12 字节
0b000000
6bit 保留位。目前置为 0
0b010000
6bitTCP 标志位。从左到右依次是紧急 URG、确认 ACK、推送 PSH、复位 RST、同步 SYN、终止 FIN。ack 有效
0x100f
滑动窗口大小，滑动窗口即 tcp 接收缓冲区的大小，用于 tcp 拥塞控制。4111
0x1eb9
16bit 校验和。
0x0000
紧急指针。仅在 URG = 1 时才有意义，它指出本报文段中的紧急数据的字节数。当 URG = 1 时，发送方 TCP 就把紧急数据插入到本报文段数据的最前面，而在紧急数据后面的数据仍是普通数据。
可变长度部分，协议如下：
字节值
字节含义
0x01
无操作
0x01
无操作
0x080a 2e4c b314 0f20 3af8
时间戳。Ts val=0x2e4c b314=776778516, ecr=0x0f20 3af8=253770488
至此，一次完整的 http 请求的报文就解析完了。感觉如何，是不是很亲切？
HTTP 协议分析
上面我们把 HTTP 协议相关的数据给解构了，下面我将对照上面的数据拆解结果，一步步带你深入理解 HTTP 协议。
整体介绍
HTTP(Hypertext Transfer Protocol)超文本传输协议，是在互联网上进行通信时使用的一种协议。说得更形象一点：HTTP 是现代互联网中使用的公共语言。它最著名的应用是用在浏览器的服务器间的通信。
HTTP 属于应用层协议，底层是靠 TCP 进行可靠地信息传输。
HTTP 在传输一段报文时，会以流的形式将报文数据的内容通过一条打开的 TCP 连接按序传输。TCP 接到上层应用交给它的数据流之后，会按序将数据流打散成一个个的分段。再交到 IP 层，通过网络进行传输。另一端的接收方则相反，它们将接收到的分段按序组装好，交给上层 HTTP 协议进行处理。
编码
我们再来回顾一下：
url
值
原始 url
/data?cmd=Fence2Area&meta={“caller”:”test”,”TraceId”:”test”}&request={“fence”:[{“lng”:10.2,”lat”:10.2}, {“lng”:10.2,”lat”:8.2}, {“lng”:8.2,”lat”:8.2}, {“lng”:8.2,”lat”:10.2}],”coordtype”:2}
编码后 url
/data?cmd=Fence2Area&meta={%22caller%22:%22test%22,%22TraceId%22:%22test%22}&request={%22fence%22:[{%22lng%22:10.2,%22lat%22:10.2},%20{%22lng%22:10.2,%22lat%22:8.2},%20{%22lng%22:8.2,%22lat%22:8.2},%20{%22lng%22:8.2,%22lat%22:10.2}],%22coordtype%22:2}
在之前的报文拆解过程中，我们看到多了很多 %22，其实，0x22 是单引号 ” 的 ascii 值，
一方面，URL 描述的资源为了能通过其他各种协议传送，但是有些协议在传输过程中会剥去一些特定的字符；另一方面，URL 还是可读的，所以那些不可打印的字符就不能在 URL 中使用了，比如空格；最后，URL 还得是完整的，它需要支持所有语言的字符。
总之，基于很多原因，URL 设计者将 US-ASCII 码和其转义序列集成到 URL 中，通过转义序列，就可以用 US-ASCII 字符集的有限子集对任意字符或数据进行编码了。
转义的方法：百分号 (%) 后跟着两个表示 ASCII 码的十六进制数。比如：
所以上面在浏览器发送给服务器的 URL 进行了非“安全字符”编码，也就不奇怪了吧？
在 URL 中，当上面的保留字符用在保留用途之外的场合时，需要对 URL 进行编码。
MIME 类型
响应数据中，我们注意到有一个首部：
Content-Type: text/plain; charset=utf-8
互联网上有数千种不同的数据类型，HTTP 给每种对象都打上了 MIME(Multipurpose Internet Media Extension, 多用途因特网邮件扩展)标签，也就是响应数据中的 Content-Type. MIME 本来是用在邮件协议中的，后来被移植到了 HTTP 中。浏览器从服务器上取回了一个对象时，会去查看 MIME 类型，从而得知如何处理这种对象，是该展示图片，还是调用声卡播放声音。MIME 通过斜杠来标识对象的主类型和其中的特定的子类型，下表展示了一些常见的类型，其中的实体主体是指 body 部分：
URI/URL/URN
URI(Uniform Resource Identifier, 统一资源标识符)表示服务器资源，URL(Uniform Resource Locator, 统一资源定位符)和 URN(Uniform Resource Name, 统一资源名)是 URI 的具体实现。URI 是一个通用的概念，由两个主要的子集 URL 和 URN 构成，URL 通过位置、URN 通过名字来标识资源。
URL 定义了资源的位置，表示资源的实际地址，在使用 URL 的过程中，如果 URL 背后的资源发生了位置移动，访问者就找不到它了。这个时候就要用到 URN 了，它给定资源一个名字，无论它移动到哪里，都可以通过这个名字来访问到它，简直完美！
URL 通常的格式是：
协议方案 + 服务器地址 + 具体的资源路径
协议方案(scheme)，如 http, ftp，告知 web 客户端怎样访问资源)；服务器地址，如 www.oreilly.com; 具体的资源路径，如 index.html.
HTTP 方法
HTTP 支持几种不同的请求方法，每种方法对服务器要求的动作不同，如下图是几种常见的方法：
HEAD 方法只获取头部，不获取数据部分。通过头部可以获取比如资源的类型 (Content-Type)、资源的长度(Content-Length) 这些信息。这样，客户端可以获取即将请求资源的一些情况，可以做到心中有数。
POST 用于向服务器发送数据，常见的是提交表单；PUT 用于向服务器上的资源存储数据。
状态码
每条 HTTP 的响应报文都会带上一个三位数字的状态码和一条解释性的“原因短语”，通知客户端本次请求的状态，帮助客户端快速理解事务处理结果，最常见的是：
200 OK
404 Not Found
500 Internal Server Error
我们平时使用浏览器的时候，很多的错误码其实是由浏览器处理的，我们感知不到。但是 404 Not Found 会穿透重重迷雾，来到我们面前，为何？那是因为他对我们爱的深沉啊！
客户端可以据此状态码，决定下一步的行动（如重定向等）。
三位数字的第一位表示分类：
报文格式
HTTP 报文实际上是由一行行的字符串组成的，每行字符串的末尾用 \r\n 分隔，人类可以很方便的阅读。顺便说一句，不是所有的协议都对人类这么友好的，像 thrift 协议，直接甩一堆字节给你，告诉你说 0x0001 表示调用方法，诸如此类的，你只能对着一个十六进制的数据块一个个地去“解码”。不可能像 HTTP 协议这样，直接将字符编码，人类可以直接读懂。
举个简单的请求报文和响应报文的格式的例子：
实际上，请求报文也是可以有 body（主体）部分的。请求报文是由请求行（request line）、请求头部（header）、空行、请求数据四个部分组成。唯一要注意的一点就是，请求报文即使 body 部分是空的，请求头部后的回车换行符也是必须要有的。
响应报文的格式和请求报文的格式类似：
请求报文、响应报文的起始行和响应头部里的字段都是文本化、结构化的。而请求 body 却可以包含任意二进制数据（如图片、视频、软件等），当然也可以包含文本。
有些首部是通用的，有些则是请求或者响应报文才会有的。
首部
属性
值
含义
Date
通用
Thu, 03 Jan 2019 12:23:47 GMT
报文构建的时间
Accept
请求报文
text/html,application/xhtml+xml,application/xm
客户端能接收的数据类型
Content-Type
通用
Content-Type: text/plain; charset=utf-8
报文中的 body 部分的数据类型。注意，若是请求报文中也有数据部分，也是需要此字段的
顺便提一下，用 telnet 直连服务器的 http 端口，telnet 命令会建立一条 TCP 通道，然后就可以通过这个通道直接发送 HTTP 请求数据，获取响应数据了。
HTTP 协议进阶
代理
HTTP 的代理服务器既是 Web 服务器，又是 Web 客户端。
使用代理可以“接触”到所有流过的 HTTP 流量，代理可以对其进行监视和修改。常见的就是对儿童过滤一些“成人”内容；网络工程师会利用代理服务器来提高安全性，它可以限制哪些应用层的协议数据可以通过，过滤“病毒”等数据；代理可以存储缓存的文件，直接返回给访问者，无需请求原始的服务器资源；对于访问慢速网络上的公共内容时，可以假扮服务器提供服务，从而提高访问速度；这被称为反向代理；可以作为内容路由器，如对付费用户，则将请求导到缓存服务器，提高访问速度；可以将页面的语言转换到与客户端相匹配，这称为内容转码器; 匿名代理会主动从 HTTP 报文中删除身份相关的信息，如 User-Agent, Cookie 等字段。
现实中，请求通过以下几种方式打到代理服务器上去：
报文每经过一个中间点（代理或网关），都需要在首部 via 字段的末尾插入一个可以代表本节点的独特的字符串，包含实现的协议版本和主机地址。注意图中的 via 字段。
请求和响应的报文传输路径通常都是一致的，只不过方向是相反的。因此，响应报文上的 via 字段表示的中间节点的顺序是刚好相反的。
缓存
当有很多请求访问同一个页面时，服务器会多次传输同一份数据，这些数据重复地在网络中传输着，消耗着大量带宽。如果将这些数据缓存下来，就可以提高响应速度，节省网络带宽了。
大部分缓存只有在客户端发起请求，并且副本已经比较旧的情况下才会对副本的新鲜度进行检测。最常用的请求首部是 If-Modified-Since, 如果在 xx 时间 (此时间即为 If-Modified-Since 的值) 之后内容没有变化，服务器会回应一个 304 Not Modified. 否则，服务器会正常响应，并返回原始的文件数据，而这个过程中被称为再验证命中。
再验证可能出现命中或未命中的情况。未命中时，服务器回复 200 OK，并且返回完整的数据；命中时，服务器回复 304 Not Modified; 还有一种情况，缓存被删除了，那么根据响应状态码，缓存服务器也会删除自己缓存的副本。
顺带提一句，若要在项目中使用缓存，就一定要关注缓存命中比例。若命中比例不高，就要重新考虑设置缓存的必要性了。
缓存服务器返回响应的时候，是基于已缓存的服务器响应的首部，再对一些首部字段做一些微调。比如向其中插入新鲜度信息（如 Age, Expires 首部等），而且通常会包含一个 via 首部来说明缓存是由一个缓存代理提供的。注意，这时不要修改 Date 字段，它表示原始服务器最初构建这条响应的日期。
HTTP 通过文档过期机制和服务器再验证机制保持已缓存数据和服务器间的数据充分一致。
文档过期通过如下首部字段来表示缓存的有效期：
当上面两个字段暗示的过期时间已到，需要向服务器再次验证文档的新鲜度。如果这时缓存仍和服务器上的原始文档一致，缓存只需要更新头部的相关字段。如上表中提到的 Expires 字段等。
为了更好的节省网络流量，缓存服务器可以通过相关首部向原始服务器发送一个条件 GET 请求, 这样只有在缓存真正过期的情况下，才会返回原始的文档，否则只会返回相关的首部。条件 GET 请求会用到如下的字段：
cookie
cookie 是服务器“贴在”客户端身上的标签，由客户端维护的状态片段，并且只会回送给合适的站点。
有两类 cookie: 会话 cookie、持久 cookie. 会话 cookie 在退出浏览器后就被删除了；而持久 cookie 则保存在硬盘中，计算机重启后仍然存在。
服务器在给客户端的响应字段首部加上 Set-cookie 或 Set-cookie2, 值为名字 = 值的列表，即可以包含多个字段。当下次浏览器再次访问到相同的网站时，会将这些字段通过 Cookie 带上。cookie 中保留的内容是服务器给此客户端打的标签，方便服务进行追踪的识别码。浏览器会将 cookie 以特定的格式存储在特定的文件中。
浏览器只会向产生这条 cookie 的站点发生 cookie. Set-cookie 字段的值会包含 domain 这个字段，告知浏览器可以把这条 cookie 发送给给相关的匹配的站点。path 字段也是相似的功能。如 i 浏览器收到如下的 cookie:
Set-cookie: user=”mary”; domain=”stefno.com”
那么浏览器在访问任意以 stefno.com 结尾的站点都会发送：
Cookie: user=”mary”
实体和编码
响应报文中的 body 部分传输的数据本质上都是二进制。我们从上面的报文数据也可以看出来，都是用十六进制数来表示，关键是怎么解释这块内容。如果 Content-Type 定义是 text/plain, 那说明 body 内容就是文本，我们直接按文本编码来解释；如果 Content-Type 定义是 image/png, 说明 body 部分是一幅图片，那我们就按图片的格式去解释数据。
Content-Length 标示报文主体部分的数据长度大小，如果内容是压缩的，那它表示的就是压缩后的大小。另外，Content-Length 在长连接的情况下，可以对多个报文进行正确地分段。所以，如果没有采用分块编码，响应数据中必须带上 Content-Length 字段。分块编码的情形中，数据被拆分成很多小块，每块都有大小说明。因此，任何带有主体部分的报文（请求或是响应）都应带上正确的 Content-Length 首部。
HTTP 的早期版本采用关闭连接的方式来划定报文的结束。这带来的问题是显而易见的：客户端并不能分清是因为服务器正常结束还是中途崩溃了。这里，如果是客户端用关闭来表示请求报文主体部分的结束，是不可取的，因为关闭之后，就无法获取服务器的响应了。当然，客户端可以采用半关闭的方式，只关闭数据发送方向，但是很多服务器是不识别的，会把半关闭当成客户端要成服务器断开来处理。
HTTP 报文在传输的过程中可能会遭到代理或是其他通信实体的无意修改，为了让接收方知道这种情况，服务器会对 body 部分作一个 md5, 并把值放到 Content-MD5 这个字段中。但是，如果中间的代理即修改了报文主体，又修改了 md5, 就不好检测了。因此规定代理是不能修改 Content-MD5 首部的。这样，客户端在收到数据后，先进行解码，再算出 md5, 并与 Content-MD5 首部进行比较。这主要是防止代理对报文进行了无意的改动。
HTTP 在发送内容之前需要对其进行编码，它是对报文主体进行的可逆变换。比如将报文用 gzip 格式进行压缩，减少传输时间。常见的编码类型如下：
当然，客户端为了避免服务器返回自己不能解码的数据，请求的时候，会在 Accept-Encoding 首部里带上自己支持的编码方式。如果不传输的话，默认可以接受任何编码方式。
上面提到的编码是内容编码，它只是在响应报文的主体报文将原始数据进行编码，改变的是内容的格式。还有另一种编码：传输编码。它与内容无关，它是为了改变报文数据在网络上传输的方式。传输编码是在 HTTP 1.1 中引入的一个新特性。
通常，服务器需要先生成数据，再进行传输，这时，可以计算数据的长度，并将其编码到 Content-Length 中。但是，有时，内容是动态生成的，服务器希望在数据生成之前就开始传输，这时，是没有办法知道数据大小的。这种情况下，就要用到传输编码来标注数据的结束的。
HTTP 协议中通过如下两个首部来描述和控制传输编码：
字段
含义
典型值
Transfer-Encoding
发送方告知接收方，我方已经进行了何种传输编码
chuncked 分块编码
TE
请求方告知服务器可以用哪种传输编码
trailers, chuncked 接受分块编码，并且愿意接受在报文结尾上的拖挂
分块编码的报文形式是这样的：
每个分块包含一个长度值（十六进制，字节数）和该分块的数据。<CR><LF> 用于区隔长度值和数据。长度值不包含分块中的任何 <CR><LF> 序列。最后一个分块，用长度值 0 来表示结束。注意报文首部包含一个 Trailer: Content-MD5, 所以在紧跟着最后一个报文结束之后，就是一个拖挂。其他如，Content-Length, Trailer, Transfer-Encoding 也可以作为拖挂。
内容编码和传输编码是可以结合起来使用的。
国际化支持
HTTP 为了支持国际化的内容，客户端要告知服务器自己能理解的何种语言，以及浏览器上安装了何种字母表编码算法。这通过 Accept-Charset 和 Accept-Language 首部实现。
比如：
Accept-Language: fr, en;q=0.8
Accept-Charset: iso-8859-1, utf-8
表示：客户端接受法语(fr, 优先级默认为 1.0）、英语（en, 优先级为 0.8），支持 iso-8859-1, utf- 8 两种字符集编码。服务器则会在 Content-Type 首部里放上 charset.
本质上，HTTP 报文的 body 部分存放的就是一串二进制码，我们先把二进制码转换成字符代码（如 ascii 是一个字节表示一个字符，而 utf- 8 则表示一个字符的字节数不定，每个字符 1~6 个字节），之后，用字符代码去字符集中找到对应的元素。
比较常见的字符集是 US-ASCII: 这个字符集是所有字符集的始祖，早在 1968 年就发布了标准。ASCII 码的代码值从 0 到 127, 只需要 7 个 bit 位就可以覆盖代码空间。HTTP 报文的首部、URL 使用的字符集就是 ASCII 码。可以再看下上文报文分析部分的 acsii 码集。
US-ASCII 是把每个字符编码成固定的 7 位二进制值。UTF- 8 则是无固定的编码方案。第一个字节的高位用来表示编码后的字符所用的字节数（如果所用的字节数是 5，则第一个字节前 5bit 都是 1，第 6bit 是 0），所需的后续的字节都含有 6 位的代码值，前两个 bit 位是用 10 标识。
举个例子，汉字“严”的 Unicode 编码为 4E25(100111000100101), 共有 15 位，落在上表中的第三行，因此“严”的编码就需要三个字节。将 100111000100101 填入上表中的 c 位即可。因此，严的 UTF- 8 编码是 11100100 10111000 10100101，转换成十六进制就是 E4B8A5. 比如我在谷歌搜索框里搜索“严”字，google 发出的请求如下：
https://www.google.com.hk/search?q=%E4%B8%A5&oq=%E4%B8%A5&aqs=chrome..69i57j0l5.3802j0j4&sourceid=chrome&ie=UTF-8&gws_rd=cr
q=%E4%B8%A5 这个就是搜索的词了。
重定向与负载均衡
Web 内容通常分散地分布在很多地方，这可以防止“单点故障”，万一某个地方发生地震了，机房被毁了，那还有其他地方的机房可以提供服务。一般都会有所谓的“双活”，“多活”，所谓狡兔三窟嘛。
这样，用户的请求会根据负载均衡的原则，被重定向到它应该去的地方。
HTTP 重定向
服务器收到客户端请求后，向客户端返回一条带有状态码 302 重定向的报文，告诉他们应该去其他的地方试试。web 站点将重定向看成一种简单的负载均衡策略来使用，重定向服务器找到可用的负载最小的机器，由于服务器知道客户端的地址，理论上来说，可以做到最优的重定向选择。
当然，缺点也是显而易见的，由于客户端要发送两次请求，因此会增加耗时。
DNS 重定向
DNS 将几个 IP 地址关联到一个域上，采用算法决定返回的 IP 地址。可以是简单的轮转；也可以是更高级的算法，如返回负载最轻的服务器的 IP 地址，称为负载均衡算法；如果考虑地理位置，返回给客户端最近位置的地址，称为邻接路由算法；还有一种是绕过出现故障的地址，称为故障屏蔽算法。
DNS 服务器总是会返回所有的 IP 地址，但是 DNS 客户端一般只会使用第一个 IP 地址，而且会缓存下来，之后会一直用这个地址。所以，DNS 轮转通常不会平衡单个客户端的负载。但是，由于 DNS 服务器对于不同的请求，总是会返回轮转后的 IP 地址列表，因此，会把负载分散到多个客户端。
HTTP 连接
HTTP 连接是 HTTP 报文传输的关键通道。
并行连接
对于一个页面上同时出现多个对象的时候，如果浏览器并行地打开多个连接，同时去获取这些对象，多个连接的 TCP 握手时延可以进行重叠，速度会快起来。
如一个包含 3 张图片的页面，浏览器要发送 4 次 HTTP 请求来获取页面。1 个用于顶层的 HTML 页面，3 个用于图片。如果采用串行方式，那么连接时延会进行叠加。
采用并行连接之后：
但是并行连接也不绝对提升速度，如果一个页面有数百个内嵌对象，那要启动数百个连接，对服务器的性能也是非常大的挑战。所以，通常浏览器会限制并行连接的总数据在一个较小的值，通常是 4 个，而且服务端可以随意关闭客户端超量的连接。
另一方面，如果客户端网络带宽较小，每个连接都会去争抢有限的带宽，每个连接都会获取较小的速度，即每个对象都会以较小的速度去加载。这样，并行连接带来的速度提升就会比较小，甚至没有提升。
持久连接
HTTP keep-alive 机制
我们知道 HTTP 请求是“请求 - 应答”模式，每次请求 - 应答都要新建一个连接，完成之后要断开连接。HTTP 是无状态的，连接之间没有任何关系。
HTTP 是应用层协议，TCP 是传输层协议。HTTP 底层仍然采用 TCP 进行传输数据。TCP 为 HTTP 提供了一层可靠的比特传输通道。HTTP 一般交换的数据都不大，而每次连接都要进行 TCP 三次握手，很大一部分时间都消耗在这上面，有时候甚至能达到 50%。如果能复用连接，就可以减少由于 TCP 三次握手所带来的时延。
HTTP 1.1 默认开启 keep-alive 机制，从上面抓到的包也可以看到。这样，数据传输完成之后保持 TCP 连接不断开，之后同域名下复用连接，继续用这个通道传输数据。服务器在响应一个请求后，可以保持这个连接 keep-alive timeout 的时间，在这个时间内没有请求，则关闭此连接；否则，重新开始倒计时 keep-alive timeout 时间。
HTTP 有 keep-alive 机制，目的是可以在一个 TCP 连接上传输多个 HTTP 事务，以此提高通信效率。底层的 TCP 其实也有 keep-alive 机制，它是为了探测 TCP 连接的活跃性。TCP 层的 keepalive 可以在任何一方设置，可以是一端设置、两端同时设置或者两端都没有设置。新建 socket 的时候需要设置，从而使得协议栈调用相关函数 tcp_set_keepalive，来激活连接的 keep-alive 属性。
当网络两端建立了 TCP 连接之后，闲置（双方没有任何数据流发送往来）时间超过 tcp_keepalive_time 后，服务器内核就会尝试向客户端发送侦测包，来判断 TCP 连接状况(有可能客户端崩溃、强制关闭了应用、主机不可达等等)。如果没有收到对方的回答(ack 包)，则会在 tcp_keepalive_intvl 后再次尝试发送侦测包，直到收到对方的 ack, 如果一直没有收到对方的 ack, 一共会尝试 tcp_keepalive_probes 次，每次的间隔时间在这里分别是 15s, 30s, 45s, 60s, 75s。如果尝试 tcp_keepalive_probes 次后, 依然没有收到对方的 ack 包，则会丢弃该 TCP 连接。TCP 连接默认闲置时间是 2 小时，一般设置为 30 分钟足够了。
管道化连接
在 keep-alive 的基础上，我们可以做地更进一步，在响应到达之前，我们将多条请求按序放入请求队列，服务端在收到请求后，必须按照顺序对应请求的响应。但由于网络环境非常复杂，因此即使请求是按顺序发送的，也不一定是按顺序到达服务端的。而且就算是服务端按序处理的，也不一定是按序返回给客户端，所以最好是在响应中附带一些可以标识请求的参数。
为了安全起见，管道化的连接只适合“幂等”的请求，一般我们认为：GET/HEAD/PUT/DELETE/TRACE/OPTIONS 等方法都是幂等的。
小结
以上，就是所有 HTTP 的通信细节了，足够在日常开发 作中使用了。更多没有涉及的细节可以在用到的时候再去仔细研究。
文章看完了，不知道你对 HTTP 的理解有没有更上一层楼？欢迎一起交流探讨。
参考资料
【http 长连接】https://www.cnblogs.com/cswuy…【http/tcp keep alive】https://segmentfault.com/a/11…【http/tcp keep alive】http://www.nowamagic.net/acad…【http/tcp keep alive】https://laravel-china.org/art…【tcp keep alive】http://blog.51cto.com/zxtong/…【http 权威指南】https://book.douban.com/subje…【HTTP 状态码】https://www.cnblogs.com/staro…【HTTP 协议】https://www.cnblogs.com/ranyo…【HTTP 状态分类】http://www.runoob.com/http/ht…【url 编码】http://www.ruanyifeng.com/blo…
