Обзор протокола HTTP

 Hypertext Transfer Protocol (HTTP, протокол пересылки гипертекста) - это язык, которым клиенты и серверы World Wide Web пользуются для общения между собой. Он, по сути дела, является основой в Web.

Хотя HTTP в большей степени относится к сфере программирования серверов и клиентов, знание этого протокола важно и для CGI-программирования. Кроме того, иногда HTTP фильтрует информацию и передает ее обратно пользователям - это происходит, например, когда в окне броузера отображаются коды ошибок сервера.

Все HTTP-транзакции имеют один общий формат. Каждый запрос клиента и ответ сервера состоит из трех частей: строки запроса (ответа), раздела заголовка и тела. Клиент инициирует транзакцию следующим образом:

1. Клиент устанавливает связь с сервером по назначенному номеру порта (по умолчанию - 80). Затем клиент посылает запрос документа, указав HTTP-команду, называемую методом, адрес документа и номер версии HTTP. Например, в запросе

GET /index.html HTTP/1.0

используется метод GET, которым с помощью версии 1.0 HTTP запрашивается документ index.html. Методы HTTP более подробно рассматриваются ниже.

2. Клиент посылает информацию заголовка (необязательную), чтобы сообщить серверу информацию о своей конфигурации и данные о форматах документов, которые он может принимать. Вся информация заголовка указывается построчно, при этом в каждой строке приводится имя и значение. Например, приведенный ниже заголовок, посланный клиентом, содержит его имя и номер версии, а также информацию о некоторых предпочтительных для клиента типах документов:

User-Agent: Mozilla/4.05 (WinNT; 1)
Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, */*

Завершается заголовок пустой строкой.

3. Послав запрос и заголовки, клиент может отправить и дополнительные данные. Эти данные используются главным образом теми CGI-программами, которые применяют метод POST. Клиенты (например, Netscape Navigator-Gold), также могут использовать их для помещения отредактированной страницы обратно на Web-сервер.

Сервер отвечает на запрос клиента следующим образом:

1. Первая часть ответа сервера - строка состояния, содержащая три поля: версию HTTP, код состояния и описание. Поле версии содержит номер версии HTTP, которой данный сервер пользуется для передачи ответа.

Код состояния - это трехразрядное число, обозначающее результат обработки сервером запроса клиента. Описание, следующее за кодом состояния, представляет собой просто понятный для человека текст, поясняющий код состояния. Например, строка состояния

НТТР/1.0 200 OK

говорит о том, что сервер для ответа использует версию HTTP 1.0. Код состояния 200 означает, что запрос клиента был успешным и затребованные данные будут переданы после заголовков.

2. После строки состояния сервер передает клиенту информацию заголовка, содержащую данные о самом сервере и затребованном документе. Ниже приведен пример заголовка:

Date: Fri, 10 Jan 2004 07:34:28 GMT
Server: Apache/2.2.6
Last-modified: Mon, 12 Jun 2003 22:54:48 GMT
Content-type: text/html
Content-length: 2482

Завершает заголовок пустая строка.

3. Если запрос клиента успешен, то посылаются затребованные данные. Это может быть копия файла или результат выполнения CGI-программы. Если запрос клиента удовлетворить нельзя, передаются дополнительные данные в виде понятного для пользователя разъяснения причин, по которым сервер не смог выполнить данный запрос.

В HTTP 1.0 за передачей сервером затребованных данных следует разъединение с клиентом, и транзакция считается завершенной, если не передан заголовок Connection: Keep Alive. В HTTP 1.1 сервер по умолчанию не разрывает соединение и клиент может посылать другие запросы. Поскольку во многие документы встроены другие документы - изображения, кадры, апплеты и т.д., это позволяет сэкономить время и затраты клиента, которому в противном случае пришлось бы для получения всего одной страницы многократно соединяться с одним и тем же сервером. Таким образом, в HTTP 1.1 транзакция может циклически повторяться, пока клиент или сервер не закроет соединение явно.

HTTP не сохраняет информацию по транзакциям, поэтому в следующей транзакции приходится начинать все заново. Преимущество состоит в том, что HTTP сервер может обслужить в заданный промежуток времени гораздо больше клиентов, ибо устраняются дополнительные расходы на отслеживание сеансов от одного соединения к другому. Есть и недостаток: для сохранения информации по транзакциям более сложные CGI-программы должны пользоваться скрытыми полями ввода или внешними средствами, например "ключиками" (cookies) Netscape.

Запросы клиента разбиваются на три раздела. Первая строка сообщения всегда содержит HTTP-команду, называемую методом, URI, который обозначает запрашиваемый клиентом файл или ресурс, и номер версии HTTP. Следующие строки запроса клиента содержат информацию заголовка. Информация заголовка содержит сведения о клиенте и информационном объекте, который он посылает серверу. Третья часть клиентского запроса представляет собой тело содержимого - собственно данные, посылаемые серверу.

URI (Uniform Resource Identifier, универсальный идентификатор ресурса) - это общий термин для всех допустимых форматов схем адресации, поддерживаемых в World Wide Web. Сейчас общепринятой является схема адресации с использованием универсальных локаторов ресурсов (URL).

Метод - это HTTP-команда, с которой начинается первая строка запроса клиента. Метод сообщает серверу о цели запроса. Для HTTP определены три основных метода: GET, HEAD и POST. Определены и другие методы, но они не так широко поддерживаются серверами, как три перечисленных (хотя эти другие методы в будущем будут использоваться более часто). При задании имен методов учитывается регистр, поэтому GET и get различаются.

Метод GET

GET - это запрос информации, расположенной на сервере по указанному URL. GET - наиболее распространенный метод поиска с помощью броузеров документов для визуализации. Результат запроса GET может представлять собой, например, файл, доступный для сервера, результат выполнения программы или CGI-сценария, выходную информацию аппаратного устройства и т.д.

Если клиент пользуется в своем запросе методом GET, сервер отвечает строкой состояния, заголовками и затребованными данными. Если сервер не может обработать запрос вследствие ошибки или отсутствия полномочий, он, как правило, посылает в информационном разделе ответа текстовое пояснение.

Тело информационного содержимого запроса GET всегда пустое. GET в переводе на человеческий язык означает примерно следующее: "Дайте мне этот файл". Для идентификации указанных в запросе клиента файла или программы обычно используется полное имя этого объекта на сервере.

Ниже приведен пример успешного запроса GET на получение файла. Клиент посылает запрос:

GET /index.html HTTP/1.О
Connection: Keep-Alive
User-Agent: Mozilla/4.05 (WinNT; 1)
Host: www.ora.com
Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, */*

Сервер отвечает:

HTTP/1.0 200 Document follows
Date: Fri, 20 Jan 2004 08:17:58 GMT
Server: Apache/1.2.6
Last-modified: Mon, 20 Jun 2003 21:53:08 GMT
Content-type: text/html
Content-length: 2482
(далее следует тело документа)

Метод GET используется также для передачи входной информации в CGI-про- граммы посредством тегов форм. Поскольку тело запроса GET пусто, входные данные присоединяются к URL в строке GET запроса. Если в теге <form> задано значение атрибута method="GET", то пары ключ-значение, представляющие собой введенные данные из формы, присоединяются к URL после вопросительного знака. Пары отделяются друг от друга амперсандом (&). Например, по запросу

GET /cgi-bin/birthday.pl?month=august&date=24 HTTP/1.О

сервер передаст в CGI-программу birthday.pl значения month и date, указанные в форме, созданной на клиенте. Входные данные в конце URL кодируются в спецификации CGI. Чтобы специальные символы интерпретировались обычным образом, используются их шестнадцатиричные коды.

Аналогичным образом в методе GET может передаваться информация о дополнительных путях. При этом дополнительный путь указывается после URL, т.е. /cgi-bin/display.pl/cgi/cgi_doc.txt. Сервер определяет, где заканчивается имя программы (display.pl). Все данные, которые следуют за именем программы, интерпретируются как дополнительный путь.

Метод HEAD

Метод HEAD аналогичен методу GET, за исключением того, что сервер ничего не посылает в информационной части ответа. Метод HEAD запрашивает только информацию заголовка о файле или ресурсе. Информация заголовка запроса HEAD должна быть такой же, как в запросе GET.

Этот метод используется, когда клиент хочет найти информацию о документе, не получая его. Для метода HEAD существует множество приложений. Например, клиент может затребовать следующую информацию:

• время изменения документа (эти данные полезны для запросов, связанных с кэш-памятью);

• размер документа (необходим для компоновки страницы, оценки времени передачи, определения необходимости запроса более компактной версии документа);

• тип документа (позволяет клиенту изучать документы только определенного типа);

• тип сервера (позволяет создавать специализированные запросы).

Следует отметить, что большая часть информации заголовка, которую посылает сервер, не является обязательной и может предоставляться не всеми серверами. Рекомендуемый вариант для Web-клиентов - учитывать гибкость ответов сервера и предусматривать определенные меры по умолчанию, если сервер не передал необходимую информацию заголовка.

Ниже приведен пример HTTP-транзакции с использованием запроса HEAD. Клиент посылает запрос:

HEAD /index.html HTTP/1.0
Connection: Close
User-Agent: Mozilla/4.05 (WinNT; 1)
Host: www.ora.com
Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, */*

HTTP/1.0 200 Document follows
Date: Fri, 20 Jan 1998 08:17:58 GMT
Server: Apache/1.2.6
Last-modified: Mon, 17 Jun 1996 21:53:08 GMT
Content-type: text/html
Content-length: 2482
(Тело содержимого в ответе на запрос HEAD не передается.)

Метод POST позволяет посылать на сервер данные в запросе клиента. Эти данные направляются в программу обработки данных, к которой сервер имеет доступ (например, в CGI-сценарий). Метод POST может использоваться во многих приложениях. Например, его можно применять для передачи входных данных для:

• сетевых служб (таких как телеконференции);
• программ с интерфейсом в виде командной строки;
• аннотирования документов на сервере;
• выполнения операций в базах данных.

Данные, посылаемые на сервер, находятся в теле содержимого запроса клиента. По завершении обработки запроса POST и заголовков сервер передает тело содержимого в программу, заданную URL. В качестве схемы кодирования с методом POST используется URL-кодирование, которое позволяет преобразовывать данные форм в список переменных и значений для CGI-обработки.

Ниже приведен небольшой пример запроса клиента с использованием метода POST. Клиент посылает на сервер данные о дне рождения, введенные в форму:

POST /cgi-bin/birthday.pl HTTP/1.0
User-Agent; Mozilla/4.05 (WinNT; 1)
Accept: image/gif, iinage/x-xbj.tmap, image/jpeg, J.mage/pjpeg, */*
Host: www.ora.com
Content-type: application/x-www-form-ur.lencoded
Content-Length: 20
nionth=august&date=24

Приведенные ниже методы также определены, хотя и используются не столь часто:

LINK Связывает информацию заголовка с документом на сервере.

UNLINK Отменяет связь информации заголовка с документом на сервере.

PUT Помещает тело содержимого запроса по указанному URI.

DELETE Удаляет данные, находящиеся на сервере по заданному URI.

OPTIONS Запрашивает информацию о коммуникационных параметрах сервера. Чтобы запросить данные обо всем сервере в целом, вместо URI запроса следует использовать символ *.

TRACE Требует, чтобы тело содержимого запроса было возвращено без изменений. Используется для отладки.

Ответ сервера на запрос клиента состоит из трех частей. Первая строка - это строка ответа сервера, которая содержит номер версии HTTP, число, обозначающее состояние запроса, и краткое описание состояния. После строки ответа следует информация заголовка и тело содержимого, если таковое имеется.