HTTP

HTTP-logó

A HTTP (HyperText Transfer Protocol) egy információátviteli protokoll elosztott, kollaboratív, hipermédiás, információs rendszerekhez.

A HTTP fejlesztését a World Wide Web Consortium és az Internet Engineering Task Force koordinálta RFC-k formájában. Az 1999-ben kiadott RFC 2616 definiálja a HTTP/1.1-et, amit 2015 végére leváltott a HTTP/2.0-ás verzió, amit az RFC 7540 definiál. Hivatalosan ez a legújabb protokoll.

A HTTP egy kérés-válasz alapú protokoll kliens és szerver között. A HTTP-klienseket a „user agent” gyűjtőnévvel is szokták illetni. A user agent jellemzően, de nem feltétlenül webböngésző.

A HTTP a TCP/IP réteg felett helyezkedik el. A HTTP implementálható más megbízható szállítási réteg felett is, akár az interneten, akár más hálózaton. Kizárólagosan TCP protokollt használ, mivel az adatveszteség nem megengedhető.

Történet

Tim Berners-Lee és csapata alkották meg a HTTP és a HTML legelső változatát, és az ahhoz tartozó technológiát, azaz egy szervert és egy klienst.

0.9 verzió (1991)

Az első dokumentált verzió. A kliens csak a GET metódust használhatta a kérésben. A GET egyparaméteres volt, csak az erőforrás nevét kellett megadni, a verziószámra itt még nem gondoltak. Mivel ebben a verzióban nem volt POST, a kliens nem tudott túl sok információt eljuttatni a szerverre. Ez a verzió még nem támogatta a headereket sem. A szerver válasza ekkor még minden esetben HTML formátumú volt.

1.0 verzió (1996. május)

A HTTP munkacsoport kiterjesztette a protokollt, és 1996 májusában kiadta az 1.0 verziót. Itt vezették be a verziószámozást, így a kérések kétparaméteresek lettek. A kliens a kérésben megadja az általa támogatott legfrissebb verziót, a szerver pedig vagy azzal megegyező, vagy annál korábbi verzióval válaszol. RFC 1945

1.1 verzió (1999. június)

A HTTP munkacsoport 1995 decemberében tervezte bevezetni az 1.1 verziót. Ezt hivatalosan 1997 januárjában sikerült kiadni, az RFC 2068 formájában. Ehhez javításokat és frissítéseket tartalmaz az 1999 júniusában kiadott RFC 2616. A szabvány e verziójával vezették be a perzisztens kapcsolatokat és a request pipeliningot.

2.0 verzió (2015. február 17.)

HTTP/2 (hivatalosan HTTP/2.0) második verziója a HTTP hálózati protokollnak, aminek az SPDY képzi az alapját. A protokollt Hypertext Transfer Protocol munkacsoport fejlesztette (httpbis). Alapelvei közé tartoznak olyan fontos tényezők, mint például a szerverek túlterheltségének csökkentése, a felhasználói élmény javítása, több egyidejű hálózati kapcsolat, a meglévő push/pull technológiák leváltása (ajax,json), és valamint az Információs technológiai biztonság. A HTTP/2 specifikációját (RFC 7540) 2015 májusában hozták nyilvánosságra.

A verziószámok használatát az RFC 2145 írja le.

Kérés (request)

Egy HTTP kérés első sora mindig ,,METÓDUS ERŐFORRÁS VERZIÓ" alakú, például így:

GET /images/logo.gif HTTP/1.1

Ezt a sort követheti tetszőleges számú header sor ,,HEADER: ÉRTÉK" alakban, például így:

Host: example.com
Connection: close
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; de; rv:1.9) Gecko/2008052906 Firefox/3.0
Accept-Charset: ISO-8859-1,UTF-8;q=0.7,*;q=0.7
Cache-Control: no-cache
Accept-Language: de,en;q=0.7,en-us;q=0.3

• A fenti példában a User-Agent sor a kliens által használt webböngésző típusát jelöli.
• Az Accept-Charset sor jelzi, hogy milyen karakter kódolásban várja a szervertől a választ.
• Az Accept-Language hasonlóan a válaszban elfogadott nyelvet jelöli.
• A Cache-Control határozza meg, hogy a kliens és szerver közti útvonalon kötelezően használjanak-e cache-elést, vagy sem.

A header sorok végét egy üres sor jelzi, melyet az opcionális üzenettest követ. A sorokat a CRLF (azaz kocsi vissza soremelés) karakterpárral kell elválasztani. A headerek végét jelző üres sor csak ezt a két karaktert tartalmazhatja, nem lehet benne szóköz és tabulátor sem.

Metódusok

HTTP protokoll nyolcféle metódust definiál. A metódusok (más szóval verbek) a megadott erőforráson végzendő műveletet határozzák meg.

verb	jelentés
HEAD	Ugyanazt adja vissza, mint a GET, csak magát az üzenettestet hagyja ki a válaszból.
GET	A megadott erőforrás letöltését kezdeményezi. Ez messze a leggyakrabban használt metódus.
POST	Feldolgozandó adatot küld fel a szerverre. Például HTML űrlap tartalmát. Az adatot az üzenettest tartalmazza.
PUT	Feltölti a megadott erőforrást.
DELETE	Törli a megadott erőforrást.
TRACE	Visszaküldi a kapott kérést. Ez akkor hasznos, ha a kliens oldal arra kíváncsi, hogy a köztes gépek változtatnak-e, illetve mit változtatnak a kérésen.
OPTIONS	Visszaadja a szerver által támogatott HTTP metódusok listáját.
CONNECT	Átalakítja a kérést transzparens TCP/IP tunnellé. Ezt a metódust jellemzően SSL kommunikáció megvalósításához használják.

Biztonságos metódusok

Biztonságosnak azokat a metódusokat nevezzük, amelyek csak információ lehívására szolgálnak és elvben nem változtatják meg a szerver állapotát. Más szóval mellékhatás nélküliek. Ilyenek például a HEAD, a GET, az OPTIONS és a TRACE. Fontos megjegyezni, hogy a gyakorlatban lehetnek a biztonságos metódusoknak is szerveroldali mellékhatásai. Előfordulhat például, hogy egy GET kérés hatására a szerver cache-elésbe kezd. Ennél veszélyesebb az, amikor a szerver egy egyszerű hiperlinkből mutató GET kérés hatására végez módosítást vagy törlést az adatbázisban. Ez a gyakorlat nem ajánlott, mert problémákat okozhat cache-elő, kereső vagy egyéb automatizált klienseknél, mert ezek nem kívánt változásokat okozhatnak a szerveren az ilyen jellegű GET-eknél.

Idempotens metódusok

Idempotensnek azokat a metódusokat nevezzük, melyeknek többszöri végrehajtása ugyanazt a hatást váltja ki, mint az egyszeri. Ilyenek például a PUT és a DELETE. Minden biztonságos metódus (például HEAD, GET, OPTIONS és TRACE) értelemszerűen idempotens is. Az RFC szerint az idempotens metódusoknál a kliens (leggyakrabban webböngésző) következmény nélkül újrapróbálkozhat, ha a kérés sikertelen volt. Ez arra jó, hogy ha a szerver túl lassan vagy hibásan válaszol, akkor a böngésző felhasználói beavatkozás nélkül újrapróbálhatja az oldal letöltését.

Fontos azonban tudni, hogy a szabványban definiált idempotencia nem nyújt automatikus védelmet a szerveroldali változásoktól. Minden további nélkül írható olyan webalkalmazás, amely GET kérés hatására adatbázis-módosítást (sql update) vagy -beszúrást (sql insert) hajt végre, amelyek nyilvánvalóan szerveroldali változást okoznak.

Az ilyen GET használat és a kliens automatikus újrapróbálkozásának összetalálkozása nemkívánatos eredményeket okozhat, ezért a GET használata tranzakciók esetében kerülendő. Tanácsos követni az RFC-ben definiált szabványt, és a GET metódust csak adatok lehívására használni.

Feltételes kérés

A feltételes kérésre azért van szükség, hogy meggyorsítsuk a HTTP kommunikációt a cache-elés segítségével. Mivel a web-szerverek és böngészők képesek az oldalak, fájlok, képek ideiglenes tárolására, így nincs szükség ismételt letöltésre. Ezt a lekérést a feltételes (conditional) GET metódus végzi, melyet a kliens akkor küld a szerver irányában, ha azt már legalább egyszer meglátogatta (az első lekérés során csak általános GET lekérés történik).

A feltételes GET kérést két 'header' sor jelöli:

GET /pelda.html HTTP/1.1
(...)
If-Modified-Since: Sat, 22 Oct 2001 19:43:31 GMT
(...)
If-None-Match: „kód”

• Az If-Modified-Since-szel a kliens lekérdezi a szervertől, hogy a kért dokumentum módosult-e a megadott dátum óta.
• Az If-None-Match a szerver által küldött dokumentum hash kódjára hivatkozik.

Válasz (response)

A HTTP válasz első sora a státuszsor, amely ,,VERZIÓ STÁTUSZKÓD INDOKLÁS" alakú. A státuszkód (angolul status code) egy három számjegyű szám, az indoklás (angolul reason phrase) egy üzenet valamilyen emberi nyelven. Az előbbit inkább gépi, az utóbbit inkább emberi feldolgozásra szánták. Például:

HTTP/1.1 200 OK

vagy

HTTP/1.1 404 Not Found

A szöveges üzenetekre a szabvány csak javaslatokat tartalmaz. A szerver küldhet lokalizált üzeneteket is:

HTTP/1.1 404 Nincs meg.

Állapotkódok

Az állapotkódok (státuszkódok) jelentését az RFC 2616 tartalmazza részletesen, az alábbi lista egy áttekintő osztályozást ad a kezdő számjegy alapján:

• 1xx: Informatív – Kérés megkapva.
  • Pl.: 100 – Folytatás, 101 – Protokoll váltás
• 2xx: Siker – A kérés megérkezett; értelmezve, elfogadva.
  • Pl.: 200 – OK, 202 – Elfogadva, 203 – Nem autoritatív információ
• 3xx: Átirányítás – A kérés megválaszolásához további műveletre van szükség.
  • Pl.: 301 – Ideiglenesen elköltözött, 305 – Használjon proxyt
• 4xx: Kliens hiba – A kérés szintaktikailag hibás vagy nem teljesíthető.
  • Pl.: 403 – Nem engedélyezett, 404 – Nem található
• 5xx: Szerver hiba – A szerver nem tudta teljesíteni az egyébként helyes kérést.
  • Pl.: 503 – Szolgáltatás nem elérhető, 505 – Nem támogatott HTTP verzió

Ha a státuszkód hibára utal, akkor a kliens megjelenítheti a hibaüzenetet, hogy tájékoztassa a felhasználót a hiba természetéről. A szabvány megengedi azt is, hogy a kliens maga interpretálja a státuszkódot és az alapján saját üzenetet generáljon a felhasználónak, de ez zavaró lehet. A szabvány szerint a státuszkódot szánják gépi feldolgozásra, és a „reason phrase” való emberi fogyasztásra. Használhatóak egyedi státuszkódok is, mert a kliens ismeretlen kód esetén az első számjegy alapján már tudja osztályozni a választ.

Header sorok

A státuszsor után header sorok következhetnek a HTTP kérésnél látott módon ,,HEADERNÉV: ÉRTÉK" alakban. Például így:

Server: Apache
Date: Sat, 24 Mar 2012 16:49:31 GMT
Content-type: text/html
Pragma: no-cache
Connection: close

• A Server magán a szerveren futó kiszolgáló szoftvert azonosítja.
• A Date az elküldött válasz dátumát tartalmazza.
• A Content-type: a válaszban (body-ban) elküldött szöveg típusát tartalmazza.
• Pragma: a kliens oldalon futó böngésző nem fogja cache-elni a lekért adatokat.

A header sorokat itt is üres sor zárja, melyet az opcionális üzenettest követ.

A kliens elsősorban a státuszkód, másodsorban a header sorok tartalma alapján kezeli a választ.

Feltételes válasz

A feltételes válasz kétféle lehet, attól függően, hogy a kért adat szerepel-e már a kliens gyorsítótárjában.

Ha a kliens először látogatja az oldalt, akkor a következő válasz érkezik:

HTTP/1.1 200 OK
(...)
Cache-Control: max-age=21600
Last-Modified: Wed, 01 Sep 2009 13:24:52 GMT
Etag: "4586bdc8"

• A Cache-Control megadja a kliensnek, hogy mennyi ideig cache-elje (tárolja) a dokumentumot.
• A Last-Modified megadja, hogy mikor lett utoljára módosítva a dokumentum.
• Az Etag egy egyedi azonosító (hash) a dokumentumhoz.

Ezt a választ követően a kliens elmenti a dokumentumot a max-age paraméterben megadott ideig. Legközelebb, amikor a kliens ismét meglátogatja az oldalt, már a fentebb leírt feltételes kéréssel hivatkozik a dokumentumra. Ha a dokumentum nem módosult, akkor a következő válasz érkezik a szervertől:

HTTP/1.1 304 Not Modified
(...)
Keep-Alive: timeout=2, max=99
Etag: "4586bdc8"
Cache-Control: max-age=21600

• A szerver látja, hogy még nem módosult a dokumentum az utolsó lekérés óta, ezért egy 304-es kódot küld a kliensnek.
• Beállítja ismételten a dokumentumhoz tartozó értékeket.

A szerver csak akkor fogja elküldeni a kliensnek a kért dokumentumot, ha az módosult a cache-elés óta.

Hatékonyságnövelés

A HTTP/0.9 és 1.0 verziókban a kapcsolat egy kérés-válasz után lezáródik. A HTTP/1.1 verzióban bevezettek egy mechanizmust a kapcsolat életben tartására, így a kapcsolat újrafelhasználható további kérésekhez. A kapcsolat életben tartását hívják idegen szóval perzisztenciának, az ilyen kapcsolatot pedig a perzisztens jelzővel illetik. Ez az újítás gyorsíthatja a kommunikációt, mert a kliensnek nem kell újratárgyalnia a TCP kapcsolatot minden egyes kérésnél.

Egy másik teljesítménynövelő újítás a HTTP/1.1 verzióban az ún. chunked transfer encoding, mellyel a perzisztens kapcsolat felett adatfolyam (stream) továbbítható, a kevésbé gazdaságos pufferelés helyett. A HTTP pipelining segítségével pedig a kliens elküldhet több kérést is egymás után anélkül, hogy megvárná a választ. További hatékonyságoptimalizáló újítás a byte serving, ami azt jelenti, hogy a kért erőforrásnak csak a kliens által kijelölt darabját (byte range) küldi el a szerver.

Munkamenet (session)

A HTTP egy állapot nélküli protokoll. Az állapot nélküli protokollok előnye, hogy a szervernek nem kell nyilvántartania felhasználói információkat az egyes kérések kiszolgálása között. A HTTP eredetileg nem arra készült, hogy felhasználók jelentkezzenek be rajta keresztül szerverekre és ott munkamenetet (idegen szóval session-t) indítsanak. Történetileg azonban úgy alakult, hogy a HTTP terjedt el széles körben más, felhasználói bejelentkezést támogató protokollok helyett, ami arra kényszerítette a webfejlesztőket, hogy a HTTP-t mintegy megerőszakolva, kerülőutakon járva tárolják a felhasználók munkamenetállapotait. Egy tipikus megoldás cookie-kban tárolni a felhasználói állapotot. Egyéb módszerek még a rejtett változók (például <input type="hidden" name="session_id" value="1956">) vagy az URL-ben kódolt paraméterek (például /index.php?userid=3) használata illetve a szerveroldali állapotmegőrzés. A legbiztonságosabb megoldás vélhetően a szerveroldali állapotmegőrzés, mert az az egyetlen, amelyet nem tudnak ,,megpiszkálni" rosszindulatú kliensek.

Biztonságos HTTP

Jelenleg két módszer áll rendelkezésre biztonságos http-kapcsolat felépítésére: Az egyik a https URI-séma, a másik pedig a HTTP/1.1 verzióban bevezetett Upgrade header (lásd RFC 2817). Az Upgrade header kliensoldali támogatása jelenleg gyakorlatilag még nem létezik, ezért egyértelműen a https dominál.

A HTTPS URI-rendszer

A https séma szintaktikailag megegyezik a http-sémával, de jelzi a böngészőnek, hogy használni kell az SSL/TSL titkosító réteget az adatforgalom védelme érdekében. Az SSL különösen célszerű a HTTP esetében, mert akkor is nyújt némi védelmet, ha csak a kommunikáció egyik oldala hitelesített (más szóval autentikált). Az internetes HTTP-tranzakciók esetében jellemzően csak a szerveroldal hitelesített.

A HTTP 1.1 Upgrade header

A HTTP 1.1 verzióban bevezették az Upgrade headert. A kommunikáció során a kliens először egy sima titkosítatlan kérést küld, majd később vagy a kliens vagy a szerver kéri (vagy megköveteli) a kapcsolat titkosítását. Jellemzően a szerver követeli meg a titkosítást:

Kliens

GET /secret-activity HTTP/1.1
Host: www.msi.com

Szerver

HTTP/1.1 426 Upgrade Required
Upgrade: TLS/1.0, HTTP/1.1
Connection: Upgrade

A 426-os státuszkód jelzi, hogy kötelező a titkosítás, az Upgrade header pedig megadja a támogatott protokollverziókat. Ha a kliens nem támogatja az Upgrade headert és nem ismeri ezt a hibakódot, akkor is tudja az első számjegyből, hogy kliensoldali hibáról van szó.

Kapcsolódó szócikkek

• X-Forwarded-For