Когда пользователь вводит URL-адрес сайта в поисковой строке браузера, его компьютер или другое устройство инициирует соединение с сервером и отправляет ему HTTP-запрос — сообщение с некой информацией. Это может быть просьба отправить ему HTML-страницу или, наоборот, данные пользователя, которые серверу нужно обработать. По сути, браузер предоставляет пользователю графический интерфейс для получения информации с сайтов с помощью HTTP. 

HTTP-сообщения — это основной способ коммуникации устройств в клиент-серверной архитектуре. Кроме него есть и другие методы, например FTP или P2P. Но в бытовой деятельности интернет-пользователей наиболее частым сценарием является именно HTTP.

В этой статье мы рассмотрим, как общаются серверы и устройства пользователей: что такое HTTP-сообщение, какая у него структура и из чего состоит HTTP-запрос и ответ. А также вскользь затронем сам протокол HTTP и его основы.

❯ Для чего нужен HTTP

Чтобы устройства в компьютерной сети понимали друг друга, существуют специальные правила, которые регламентируют формат общения. Такие правила называются протоколами, и один из них — это HTTP.

Он необходим для гипертекстовой передачи данных, например, HTML-страниц. Сам протокол относится к седьмому уровню модели OSI, т.е. прикладному. 

По сути, HTTP-сообщения — это простой текст. Сам протокол регламентирует правила составления этого текста и общения между устройствами: что идёт в начале, какая структура HTTP-запроса и ответа, за сколько сервер должен ответить и другое.

Обычно для приёма сообщений по HTTP используется 80 порт, а для зашифрованной версии HTTPS — 443.

Основная версия протокола, которая используется сейчас, — это HTTP 1.1. По сравнению с первой версией в нём уже есть заголовки — параметры, которые описывают HTTP-запросы, поддержаны новые методы и многое другое.

❯ Из чего состоит HTTP-сообщение

HTTP-сообщение — это простой текст, составленный по определенным правилам. В схеме HTTP-запросов и ответов есть три основных компонентов:

• стартовая строка HTTP-запроса и ответа,

• заголовки и их значения,

• опционально — тело сообщения.

Стартовая строка

Это начало HTTP-сообщения. Она занимает одну строку, и в HTTP-протоколе стартовые строки запросов и ответов немного различается. 

В основе HTTP-запроса указывается:

• Метод, который характеризуют желаемый результат запроса: передача данных, загрузка HTML-страницы или что-то другое.

• URI. Это уникальный идентификатор ресурса. 

• Версия протокола.

Вот пример стартовой строки HTTP-запроса:

GET /blog/examplepage HTTP/1.1

Что он означает: клиент с помощью метода GET запрашивает у сервера HTML-страницу, размещенную в /blog/examplepage, через протокол версии 1.1. 

В стартовой строке HTTP-ответа указаны другие параметры:

• Версия протокола.

• Код состояния (числа, которые характеризуют статусы HTTP-запроса).

• (Опционально) Текстовое пояснение к коду.

Например, если запрос был успешно обработан, сервер начнёт HTTP-сообщение таким образом:

  
    
  
  HTTP/1.1 200 OK

Методы HTTP-запросов

Методы описывают тип запроса: запрашивает ли клиент только страницу, передаёт ли информацию внутри тела запроса и другое. В основном для получения и размещения данных используются два самых популярных метода — POST и GET. 

Краткое описание всех методов:

• GET. С помощью него клиент запрашивает у сервера содержимое ресурса. Например, HTML-страницу. Кроме того, с помощью этого метода на сервер можно передать данные клиента. Для этого в адресе ресурса после символа ? необходимо добавить параметры и их значения, которые нужно передать на сервер. Данные, передаваемые в HTTP-запросе, выглядят следующим образом:

GET /blog/examplepage?variable1=somevalue1&variable2=somevalue2 HTTP/1.1

Здесь variable1 и variable2 — это параметры, которые передаст клиент, а somevalue1 и somevalue2 — их значения. Важное свойство метода — идемпотентность: если выполнить HTTP-запрос несколько раз с одинаковым содержанием, то результат тоже будет одинаковым. 

• HEAD. Это метод для получения заголовков ресурса. Часто его применяют для получения метаданных и проверки того, менялся ли ресурс с момента последнего посещения и существует ли он. 

• POST. С помощью этого метода клиент может передать данные в теле сообщения, например, в случаях, когда данные нельзя передать с помощью метода GET. Это может быть пост в соцсети или данные банковской карты, которую нежелательно оставить в истории поиска. Также POST является неидемпотентным методом: при его отправке результат может отличаться. Ещё одна особенность POST — ответы на него не будут кэшироваться.

• OPTIONS. С помощью него можно запросить список методов, которые он или его ресурс поддерживает. Также OPTIONS можно использовать для того, чтобы «пропинговать» сервер — протестировать его работоспособность.

• PUT. Этот метод создаёт новый ресурс или заменяет существующий данными, которые указаны в теле запроса.

• PATCH. Работает таким же образом, как и PUT, только по отношению к части ресурса.

• DELETE. Клиент сообщает о том, что хотел бы удалить некий ресурс.

• TRACE. С помощью него можно проверить, изменяют ли промежуточные узлы в сети запрос клиента.

• CONNECT. Запускает туннель между клиентом и сервером.

Коды состояния

Это трёхзначное число в ответе, которое характеризуют статус его обработки. Первая цифра обозначает код класса. Всего их пять. Расскажем немного подробнее о каждом и распространённых кодах.

Informational. С помощью этих кодов состояния описывается сам процесс передачи информации. Как пример, сервер успешно принял запрос, но пока что ещё обрабатывает его.  Вот несколько распространённых кодов этого класса:

• 100. Такой код характеризует то, что HTTP-сообщение клиента успешно принято и он может дальше отправлять их.

• 101. В HTTP-запросе можно попросить сервер переключиться на другую версию протокола, используя заголовок Upgrade. Если сервер удовлетворит такой запрос, то в ответе пришлёт код 101. 

• 102. Используется в работе HTTP-запросов, которые сервер принял, но ещё не успел обработать.

Success. Этот класс кодов используется для того, чтобы проинформировать клиента об успешности его запроса. Чаще всего пользователи сталкиваются с этими кодами:

• 200 OK. Самый распространённый код состояния. Он подразумевает, что запрос клиента выполнен успешно.

• 201. Такой код используется в тех случаях, если с помощью запроса создаётся новый ресурс. Например, с помощью метода PUT. Если операция выполнена успешно, в ответе будет указан такой код.

Redirection. Такой класс кодов состояния используется в тех случаях, когда для выполнения операции нужно изменить запрос. Чаще всего это связано с неправильным URI ресурса.

Несколько примеров:

• 301 Moved Permanently. Используется в тех случаях, когда запрашиваемый ресурс переместили в другую директорию навсегда — её можно будет найти в заголовке Location. Также у этого кода состояния есть похожий код 308, который также означает, что клиент должен использовать такой же метод к новому местоположению ресурса. 

• 302 Found. Этот код состояния применяется тогда, когда запрашиваемый ресурс в текущий момент временно размещён на другом адресе. Его укажут в заголовке Location. Ещё у этого кода состояния есть похожий код 307, который используется в тех случаях, когда клиент должен использовать такой же метод.

Client Error. Коды состояния, которые относятся к этому классу, используются в случаях, когда во время выполнения запроса произошла ошибка на стороне клиента.

Часто встречаются такие коды:

• 400 Bad Request. Клиент составил своё HTTP-сообщение неправильно.

• 403 Access Forbidden. К ресурсу необходим другие права доступа.

• 404 Not Found. Такой код состояния встречается чаще всего и означает, что сервер принял запрос, но по указанному адресу ничего не обнаружил.

Server Error. Это похожий класс кодов состояния, которые сигнализируют об ошибке. Однако в этот раз ошибка произошла на стороне сервера. Вот несколько вариантов:

• 500 Internal Server Error. Сервер не смог обработать запрос из-за внутренней ошибки. Например, в PHP-коде, который используется для обработки запроса, есть проблемы.

• 502 Bad Gateway и 504 Gateway Time Out. Иногда сервер выступает в роли промежуточного узла. Если следующий узел вернёт ошибку, сервер в ответе укажет код состояния 502. Если не ответит за отведённое время, то 504.

• 503 Service Unavailable. Такой код состояния означает, что сейчас на сервере технические неполадки и он не может обработать запрос.

В конце статьи мы добавили таблицу со всеми HTTP-кодами, статусами и их описанием.

Что такое заголовки в HTTP?

Они определяют дополнительные параметры HTTP-сообщения. Они представляют собой пару из параметра и его значения, которые разделяются двоеточием. На одну строку — один параметр. 

Все заголовки можно разделить на четыре типа:

• Те, что используются и в HTTP-запросах, и в HTTP-ответах, а также не относятся к телу сообщения.

• Параметры HTTP-запроса.

• Заголовки только HTTP-ответов.

• И такие, что содержат данные о теле сообщения: его длину, формат данных и многое другое.

В целом, заголовков достаточно много, поэтому расскажем о самых распространённых: 

• Host. Это заголовок HTTP-запроса, который содержит в себе адрес сервера, к которому делает запрос клиент. Если соединить значение Host с URI, получится URL-адрес ресурса. Пример HTTP-запроса:

  
    
  
  GET /blog/examplepage HTTP/1.1
Host: timeweb.cloud

• Date. Это заголовок с датой, когда было создано HTTP-сообщение.

• Last-Modified. Если ресурс изменялся, то благодаря Last-Modified сервер сообщит, когда именно.

• Content-Type. Характеризует то, в каком формате и кодировке передаётся тело сообщения.

• Content-Language. С помощью этого заголовка можно указать язык тела сообщения. 

• Content-Length. Используется для того, чтобы сообщить размер тела сообщения. Полезен в тех случаях, когда тело сообщения слишком громоздко.

Тело сообщения

Это необязательный элемент HTTP-сообщения с полезной нагрузкой. Необязательный потому, что не каждое сообщение содержит в себе HTML-страницу или пользовательские данные. Например, в теле сообщения указывается содержимое HTTP-запроса при использовании метода POST. 

От остальных элементов HTTP-запроса и ответа эта отделяется одной пустой строкой. Его конец — это две пустые строки. Если внутри тела есть две пустые строки, то нужно использовать заголовок Content-Length. С ним вторая сторона будет ожидать полного сообщения, длина которого равна значения заголовка.

Чтобы все стороны диалога по HTTP-протоколу понимали, как именно передаётся информация, используется стандарт MIME для идентификация содержимого по заголовку Content-Type. Например, он регламентирует обычный текст, HTML-страницы или JSON. 

Ещё стандарт описывает нестандартные ситуации. Например, в данных форме. Они передаются в формате «ключ=значение», поэтому знак равно в данных заменяется на код %3D. 

❯ Список HTTP-кодов

❯ Заключение

В рамках этой статьи мы рассмотрели основные составляющие HTTP-сообщений: стартовую строку, заголовки и тело сообщения. Также не обошли вниманием и их особенности, такие как методы запросов и коды ошибки. И немного обсудили, что такое HTTP-протокол в целом.

Почитать подробнее об об актуальной спецификации HTTP/1.1 можно в RFC9112.

Новости, обзоры продуктов и конкурсы от команды Timeweb.Cloud — в нашем Telegram-канале ↩

? Читайте также:

• ➤ Разбираем TLS по байтам. Кто такой этот HTTPS?;

• ➤ Разбираем HTTP/2 по байтам;

• ➤ Полезные рецепты ручного создания SVG;

• ➤ Правильный путь создания python-библиотеки: от создания до публикации;

• ➤ Установка и использование утилиты screen в Linux, Ubuntu.