這一講是“破冰篇”的最后一講，我會先簡單地回顧一下之前的內(nèi)容，然后在 Windows 系統(tǒng)上實際操作，用幾個應(yīng)用軟件搭建出一個“最小化”的 HTTP 實驗環(huán)境，方便后續(xù)的“基礎(chǔ)篇”“進(jìn)階篇”“安全篇”的學(xué)習(xí)。

“破冰篇”回顧

HTTP 協(xié)議誕生于 30 年前，設(shè)計之初的目的是用來傳輸純文本數(shù)據(jù)。但由于形式靈活，搭配 URI、HTML 等技術(shù)能夠把互聯(lián)網(wǎng)上的資源都聯(lián)系起來，構(gòu)成一個復(fù)雜的超文本系統(tǒng)，讓人們自由地獲取信息，所以得到了迅猛發(fā)展。

HTTP 有多個版本，目前應(yīng)用的最廣泛的是 HTTP/1.1，它幾乎可以說是整個互聯(lián)網(wǎng)的基石。但 HTTP/1.1 的性能難以滿足如今的高流量網(wǎng)站，于是又出現(xiàn)了 HTTP/2 和 HTTP/3。不過這兩個新版本的協(xié)議還沒有完全推廣開。在可預(yù)見的將來，HTTP/1.1 還會繼續(xù)存在下去。

HTTP 翻譯成中文是“超文本傳輸協(xié)議”，是一個應(yīng)用層的協(xié)議，通?；?TCP/IP，能夠在網(wǎng)絡(luò)的任意兩點之間傳輸文字、圖片、音頻、視頻等數(shù)據(jù)。

HTTP 協(xié)議中的兩個端點稱為請求方和應(yīng)答方。請求方通常就是 Web 瀏覽器，也叫 user agent，應(yīng)答方是 Web 服務(wù)器，存儲著網(wǎng)絡(luò)上的大部分靜態(tài)或動態(tài)的資源。

在瀏覽器和服務(wù)器之間還有一些“中間人”的角色，如 CDN、網(wǎng)關(guān)、代理等，它們也同樣遵守 HTTP 協(xié)議，可以幫助用戶更快速、更安全地獲取資源。

HTTP 協(xié)議不是一個孤立的協(xié)議，需要下層很多其他協(xié)議的配合。最基本的是 TCP/IP，實現(xiàn)尋址、路由和可靠的數(shù)據(jù)傳輸，還有 DNS 協(xié)議實現(xiàn)對互聯(lián)網(wǎng)上主機的定位查找。

對 HTTP 更準(zhǔn)確的稱呼是“HTTP over TCP/IP”，而另一個“HTTP over SSL/TLS”就是增加了安全功能的 HTTPS。

軟件介紹

常言道“實踐出真知”，又有俗語“光說不練是假把式”。要研究 HTTP 協(xié)議，最好有一個實際可操作、可驗證的環(huán)境，通過實際的數(shù)據(jù)、現(xiàn)象來學(xué)習(xí)，肯定要比單純的“動嘴皮子”效果要好的多。

現(xiàn)成的環(huán)境當(dāng)然有，只要能用瀏覽器上網(wǎng)，就會有 HTTP 協(xié)議，就可以進(jìn)行實驗。但現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境又太復(fù)雜了，有很多無關(guān)的干擾因素，這些“噪音”會“淹沒”真正有用的信息。

所以，我給你的建議是：搭建一個“最小化”的環(huán)境，在這個環(huán)境里僅有 HTTP 協(xié)議的兩個端點：請求方和應(yīng)答方，去除一切多余的環(huán)節(jié)，從而可以抓住重點，快速掌握 HTTP 的本質(zhì)。

簡單說一下這個“最小化”環(huán)境用到的應(yīng)用軟件：

• Wireshark
• Chrome/Firefox
• Telnet
• OpenResty

Wireshark是著名的網(wǎng)絡(luò)抓包工具，能夠截獲在 TCP/IP 協(xié)議棧中傳輸?shù)乃辛髁?，并按協(xié)議類型、地址、端口等任意過濾，功能非常強大，是學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的必備工具。

它就像是網(wǎng)絡(luò)世界里的一臺“高速攝像機”，把只在一瞬間發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)傳輸過程如實地“拍攝”下來，事后再“慢速回放”，讓我們能夠靜下心來仔細(xì)地分析那一瞬到底發(fā)生了什么。

Chrome是 Google 開發(fā)的瀏覽器，是目前的主流瀏覽器之一。它不僅上網(wǎng)方便，也是一個很好的調(diào)試器，對 HTTP/1.1、HTTPS、HTTP/2、QUIC 等的協(xié)議都支持得非常好，用 F12 打開“開發(fā)者工具”還可以非常詳細(xì)地觀測 HTTP 傳輸全過程的各種數(shù)據(jù)。

如果你更習(xí)慣使用Firefox，那也沒問題，其實它和 Chrome 功能上都差不太多，選擇自己喜歡的就好。

與 Wireshark 不同，Chrome 和 Firefox 屬于“事后諸葛亮”，不能觀測 HTTP 傳輸?shù)倪^程，只能看到結(jié)果。

Telnet是一個經(jīng)典的虛擬終端，基于 TCP 協(xié)議遠(yuǎn)程登錄主機，我們可以使用它來模擬瀏覽器的行為，連接服務(wù)器后手動發(fā)送 HTTP 請求，把瀏覽器的干擾也徹底排除，能夠從最原始的層面去研究 HTTP 協(xié)議。

OpenResty你可能比較陌生，它是基于 Nginx 的一個“強化包”，里面除了 Nginx 還有一大堆有用的功能模塊，不僅支持 HTTP/HTTPS，還特別集成了腳本語言 Lua 簡化 Nginx 二次開發(fā)，方便快速地搭建動態(tài)網(wǎng)關(guān)，更能夠當(dāng)成應(yīng)用容器來編寫業(yè)務(wù)邏輯。

選擇 OpenResty 而不直接用 Nginx 的原因是它相當(dāng)于 Nginx 的“超集”，功能更豐富，安裝部署更方便。我也會用 Lua 編寫一些服務(wù)端腳本，實現(xiàn)簡單的 Web 服務(wù)器響應(yīng)邏輯，方便實驗。

安裝過程

這個“最小化”環(huán)境的安裝過程也比較簡單，大約只需要你半個小時不到的時間就能搭建完成。

我在 GitHub 上為本專欄開了一個項目：http_study，可以直接用“git clone”下載，或者去 Release 頁面，下載打好的壓縮包。

我使用的操作環(huán)境是 Windows 10，如果你用的是 Mac 或者 Linux，可以用 VirtualBox 等虛擬機軟件安裝一個 Windows 虛擬機，再在里面操作。

首先你要獲取最新的 http_study 項目源碼，假設(shè) clone 或解壓的目錄是“D:\http_study”，操作完成后大概是下圖這個樣子。

Chrome 和 WireShark 的安裝比較簡單，一路按“下一步”就可以了。版本方面使用最新的就好，我的版本可能不是最新的，Chrome 是 73，WireShark 是 3.0.0。

Windows 10 自帶 Telnet，不需要安裝，但默認(rèn)是不啟用的，需要你稍微設(shè)置一下。

打開 Windows 的設(shè)置窗口，搜索“Telnet”，就會找到“啟用或關(guān)閉 Windows 功能”，在這個窗口里找到“Telnet 客戶端”，打上對鉤就可以了，可以參考截圖。

接下來我們要安裝 OpenResty，去它的官網(wǎng)，點擊左邊欄的“Download”，進(jìn)入下載頁面，下載適合你系統(tǒng)的版本(這里我下載的是 64 位的 1.15.8.1，包的名字是“openresty-1.15.8.1-win64.zip”)。

然后要注意，你必須把 OpenResty 的壓縮包解壓到剛才的“D:\http_study”目錄里，并改名為“openresty”。

安裝工作馬上就要完成了，為了能夠讓瀏覽器能夠使用 DNS 域名訪問我們的實驗環(huán)境，還要改一下本機的 hosts 文件，位置在“C:\WINDOWS\system32\drivers\etc”，在里面添加三行本機 IP 地址到測試域名的映射，你也可以參考 GitHub 項目里的 hosts 文件，這就相當(dāng)于在一臺物理實機上“托管”了三個虛擬主機。

127.0.0.1       www.chrono.com127.0.0.1       www.metroid.net127.0.0.1       origin.io復(fù)制代碼 

注意修改 hosts 文件需要管理員權(quán)限，直接用記事本編輯是不行的，可以切換管理員身份，或者改用其他高級編輯器，比如 Notepad++，而且改之前最好做個備份。

到這里，我們的安裝工作就完成了!之后你就可以用 Wireshark、Chrome、Telnet 在這個環(huán)境里隨意“折騰”，弄壞了也不要緊，只要把目錄刪除，再來一遍操作就能復(fù)原。

測試驗證

實驗環(huán)境搭建完了，但還需要把它運行起來，做一個簡單的測試驗證，看是否運轉(zhuǎn)正常。

首先我們要啟動 Web 服務(wù)器，也就是 OpenResty。

在 http_study 的“www”目錄下有四個批處理文件，分別是：

• start：啟動 OpenResty 服務(wù)器;
• stop：停止 OpenResty 服務(wù)器;
• reload：重啟 OpenResty 服務(wù)器;
• list：列出已經(jīng)啟動的 OpenResty 服務(wù)器進(jìn)程。

使用鼠標(biāo)雙擊“start”批處理文件，就會啟動 OpenResty 服務(wù)器在后臺運行，這個過程可能會有 Windows 防火墻的警告，選擇“允許”即可。

運行后，鼠標(biāo)雙擊“list”可以查看 OpenResty 是否已經(jīng)正常啟動，應(yīng)該會有兩個 nginx.exe 的后臺進(jìn)程，大概是下圖的樣子。

有了 Web 服務(wù)器后，接下來我們要運行 Wireshark，開始抓包。

因為我們的實驗環(huán)境運行在本機的 127.0.0.1 上，也就是 loopback“環(huán)回”地址。所以，在 Wireshark 里要選擇“Npcap loopback Adapter”，過濾器選擇“HTTP TCP port(80)”，即只抓取 HTTP 相關(guān)的數(shù)據(jù)包。鼠標(biāo)雙擊開始界面里的“Npcap loopback Adapter”即可開始抓取本機上的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。

然后我們打開 Chrome，在地址欄輸入“http://localhost/”，訪問剛才啟動的 OpenResty 服務(wù)器，就會看到一個簡單的歡迎界面，如下圖所示。

這時再回頭去看 Wireshark，應(yīng)該會顯示已經(jīng)抓到了一些數(shù)據(jù)，就可以用鼠標(biāo)點擊工具欄里的“停止捕獲”按鈕告訴 Wireshark“到此為止”，不再繼續(xù)抓包。

至于這些數(shù)據(jù)是什么，表示什么含義，我會在下一講再詳細(xì)介紹。

如果你能夠在自己的電腦上走到這一步，就說明“最小化”的實驗環(huán)境已經(jīng)搭建成功了，不要忘了實驗結(jié)束后運行批處理“stop”停止 OpenResty 服務(wù)器。

小結(jié)

這次我們學(xué)習(xí)了如何在自己的電腦上搭建 HTTP 實驗環(huán)境，在這里簡單小結(jié)一下今天的內(nèi)容。

1. 現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境太復(fù)雜，有很多干擾因素，搭建“最小化”的環(huán)境可以快速抓住重點，掌握 HTTP 的本質(zhì);
2. 我們選擇 Wireshark 作為抓包工具，捕獲在 TCP/IP 協(xié)議棧中傳輸?shù)乃辛髁?
3. 我們選擇 Chrome 或 Firefox 瀏覽器作為 HTTP 協(xié)議中的 user agent;
4. 我們選擇 OpenResty 作為 Web 服務(wù)器，它是一個 Nginx 的“強化包”，功能非常豐富;
5. Telnet 是一個命令行工具，可用來登錄主機模擬瀏覽器操作;
6. 在 GitHub 上可以下載到本專欄的專用項目源碼，只要把 OpenResty 解壓到里面即可完成實驗環(huán)境的搭建。

課下作業(yè)

1. 按照今天所學(xué)的，在你自己的電腦上搭建出這個 HTTP 實驗環(huán)境并測試驗證。
2. 由于篇幅所限，我無法詳細(xì)介紹 Wireshark，你有時間可以再上網(wǎng)搜索 Wireshark 相關(guān)的資料，了解更多的用法。