HTTP協議報文結構及抓包報文分析示例

前言

從事性能測試必不可繞過的就是協議，對基本知識的了解，還是深入掌握協議的機制，都能讓你在從事性能測試實施時顯得更加順手。

下面我們就HTTP協議及性能測試過程必須掌握的一些分析工具來進行分享。

重點分享性能測試實施過程中必須掌握的關鍵技術、工具。更細節的請參考HTTP相關書籍或RFC文檔。

HTTP基本架構

下面我們用一張簡單的流程圖來展示HTTP協議基本架構，以便大家先有個基本的了解。

Web Client可以是瀏覽器、搜索引擎、機器人等等一切基於HTTP協議發起http請求的工具。

Web Server可以是任何的能解析HTTP請求，並返回給Web Client可識別的響應的服務，常見的有apache、nginx、IIS等等web伺服器。

濃縮就是精華，看下最簡潔的HTTP交互圖：

HTTP報文結構

請求報文

HTTP請求報文由請求行、請求頭、空行和請求內容4個部分構成。

如下圖所示：

下面對上圖進行簡單的分析：

請求行

由請求方法欄位、URL欄位、協議版本欄位三部分構成，它們之間由空格隔開。常用的請求方法有：GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、OPTIONS、TRACE、CONNECT。

請求頭

請求頭由key/value對組成，每行為一對，key和value之間通過冒號(:)分割。請求頭的作用主要用於通知服務端有關於客戶端的請求信息。

典型的請求頭有：

User-Agent：生成請求的瀏覽器類型

Accept：客戶端可識別的響應內容類型列表；星號用於按範圍將類型分組。表示可接受全部類型，表示可接受type類型的所有子類型。

Accept-Language: 客戶端可接受的自然語言

Accept-Encoding: 客戶端可接受的編碼壓縮格式

Accept-Charset： 可接受的字符集

Host: 請求的主機名，允許多個域名綁定同一IP地址

connection：連接方式（close或keeplive）

Cookie: 存儲在客戶端的擴展欄位

空行

最後一個請求頭之後就是空行，用於告訴服務端以下內容不再是請求頭的內容了。

請求內容

請求內容主要用於POST請求，與POST請求方法配套的請求頭一般有Content-Type（標識請求內容的類型）和Content-Length（標識請求內容的長度）

響應報文

HTTP響應報文由狀態行、響應頭、空行和響應內容4個部分構成。

如下圖所示：

下面對響應報文格式進行簡要的分析說明：

狀態行

由HTTP協議版本、狀態碼、狀態碼描述三部分構成，它們之間由空格隔開。

狀態碼由3位數字組成，第一位標識響應的類型，常用的5大類狀態碼如下：

1xx：表示伺服器已接收了客戶端的請求，客戶端可以繼續發送請求

2xx：表示伺服器已成功接收到請求並進行處理

3xx：表示伺服器要求客戶端重定向

4xx：表示客戶端的請求有非法內容

5xx：標識伺服器未能正常處理客戶端的請求而出現意外錯誤

常見狀態碼說明：

200 OK： 表示客戶端請求成功

400 Bad Request： 表示客戶端請求有語法錯誤，不能被伺服器端解析

401 Unauthonzed： 表示請求未經授權，該狀態碼必須與WWW-Authenticate報文頭一起使用

404 Not Found：請求的資源不存在，例如輸入了錯誤的url

500 Internal Server Error： 表示伺服器發生了不可預期的錯誤，導致無法完成客戶端的請求

503 Service Unavailable：表示伺服器當前不能處理客戶端的請求，在一段時間後伺服器可能恢復正常

響應頭

一般情況下，響應頭會包含以下，甚至更多的信息。

Location：伺服器返回給客戶端，用於重定向到新的位置

Server： 包含伺服器用來處理請求的軟體信息及版本信息

Vary：標識不可緩存的請求頭列表

Connection: 連接方式。

對於請求端來講：close是告訴服務端，斷開連接，不用等待後續的求請了。keeplive則是告訴服務端，在完成本次請求的響應後，保持連接，等待本次連接後的後續請求。

對於響應端來講：close表示連接已經關閉。keeplive則表示連接保持中，可以繼續處理後續請求。Keep-Alive表示如果請求端保持連接，則該請求頭部信息表明期望服務端保持連接多長時間（秒），例如300秒，應該這樣寫Keep-Alive: 300

空行

最後一個響應頭之後就是空行，用於告訴請求端以下內容不再是響應頭的內容了。

響應內容

服務端返回給請求端的文本信息。

HTTP報文示例

在這裡我們在Firefox下用firebug隨意抓取一個HTTP包和上文的報文結構做下一一對應關係圖，以便大家了解實際的包和標準報文結構的對應關係。

總結

對於HTTP協議的交互過程這裡就不再進行說明了，大家可以搜索下相關的資料進行學習，上述的內容請務必熟練掌握、深刻了解。更詳細的內容推薦大家學習RFC 2616（http協議1.1版本，有中文版本）

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