Il protocollo http

1. Il protocollo http

2. Web • Una pagina web è formata da oggetti. • Gli oggetti possono essere file HTML, immagini (JPEG, GIF, PNG), applet Java, file audio,… • Ogni oggetto è identificato da un URL.

3. HTTP

4. HTTP • HTTP si appoggia a TCP. • Il client HTTP (il browser) inizia una connessione TCP sulla porta 80 del server. • Il server HTTP (Web server) accetta la connessione TCP del client. • Client e server si scambiano messaggi HTTP (attraverso le socket). • Si chiude la connessione TCP.

5. HTTP • HTTP è“stateless”: il server non mantiene alcuna informazione sulle richieste dei vari client. I protocolli che mantengono lo stato sono complessi. Si deve mantenere traccia della storia passata perché, se il server o il client si guastano, la loro visione dello stato può diventare inconsistente e deve essere ripristinata.

6. Caratteristiche del protocollo HTTP • Application level • Utilizza TCP. • Request/Response • Quando la connessione è stata stabilita il browser invia una richiesta HTTP a cui il server risponde. • Stateless • Ogni richiesta HTTP contiene tutte le informazioni per essere servita. • Il server non tiene traccia delle informazioni precedenti. • Trasferimento bidirezionale • Nella maggioranza dei casi il browser invia una richiesta di una pagina web e il server invia una copia della pagina richiesta al browser. • HTTP consente anche trasferimenti dal browser al server (quando un utente invia una form).

7. Caratteristiche del protocollo HTTP • Capacità di negoziazione • HTTP consente al browser e al server di negoziare aspetti quali ad esempio il set di caratteri usato. Una delle parti può specificare le capabilities che può offrire e l’altra parte può specificare le capabilities che può accettare. • Supporto per il caching • Per migliorare i tempi di risposta un browser memorizza in cache una copia di ogni pagina web che riceve. Se l’utente richiede una pagina precedentemente richiesta, HTTP permette al browser di interrogare il server per determinare se i contenuti della pagina sono cambiati. • Supporto per intermediari • HTTP consente di avere degli agenti intermedi nel percorso tra browser e server (proxy). I proxy possono avere dei meccanismi di caching.

8. HyperText Transfer Protocol - HTTP • La natura stateless di HTTP si adatta bene al suo uso tipico • Una normale sessione di un utente di un browser web comporta il recupero di una sequenza di pagine e documenti web. • Questa sequenza (idealmente) deve essere acquisita in modo veloce anche se le pagine e i documenti possono risiedere in più sistemi distribuiti su rete geografica. • HTTP è flessibile nei formati che può trattare • Quando un client inoltra una richiesta ad un server, può includere una lista di formati che può gestire, ordinata secondo dei livelli di priorità, ed il server può rispondere con il formato più appropriato. • es.: un interprete lynx non può gestire immagini, pertanto un server web non ha bisogno di trasmettere le immagini contenute nelle pagine (non si trasmettono informazioni inutili).

9. HTTP – Esempio di operazioni • Lo user agent è il client che genera la richiesta (browser web). • L’origin server è quello in cui risiede la risorsa richiesta (pagina). • Il client apre una connessione TCP end-to-end tra se stesso ed il server ed inoltra una richiesta HTTP. • Questa richiesta è costituita da uno specifico comando (metodo), da una URL ed un messaggio simile a quelli MIME che contiene alcuni parametri di richiesta, delle informazioni sul client e talvolta alcune informazioni sul contenuto.

10. HTTP – Esempio di operazioni • Quando il server riceve la richiesta, tenta di eseguire il recupero della pagina richiesta ed invia una risposta HTTP, che include informazioni sullo stato, un codice che indica il successo o riporta errori avvenuti e un messaggio dalle caratteristiche simili a quelle di MIME, contenente delle informazioni relative al server, alla risposta stessa e all’eventuale contenuto del body del messaggio. • La connessione TCP viene chiusa.

11. HTTP – Esempio di operazioni • In questo caso non vi è una connessione TCP end-to-end tra lo user agent e il server. Sono presenti uno o più sistemi intermediari e delle connessioni TCP tra sistemi “adiacenti”. • Il protocollo HTTP definisce tre tipi di sistemi intermediari: • Proxy • Gateway • tunnel

12. HTTP – Proxy • Un proxy agisce per conto di altri client e inoltra le richieste ad un server, opera come server nei confronti dei client e come client nei confronti del server. • Intermediario di sicurezza: client e server separati da un firewall. • Il client fa parte di una rete resa sicura da un firewall ed il server è esterno a questa rete. • Il server deve autenticarsi con il firewall per stabilire una connessione con il proxy che accetta le risposte dopo che queste sono passate attraverso il sistema di sicurezza. • Versioni diverse di HTTP: il proxy può interpretare entrambe le versioni ed effettuare le conversioni. • Il proxy è un agente che riceve una richiesta per un oggetto (identificato da una URL), la modifica e la inoltra verso il server identificato dalla URL.

13. Proxy server: web cache • Permette di migliorare le prestazioni dell’accesso ad Internet soddisfacendo, quando possibile, le richieste dei vari client al posto dei server remoti.

14. Proxy server: IP masking • Inoltre, permette di rendere pubblico all’esterno un solo indirizzo IP, quello del proxy.

15. Proxy server: access control • Infine, può anche essere usato per controllare l’accesso alle risorse.

16. HTTP – Gateway • Un gateway è un server che appare al client come se fosse il server d’origine, ed agisce per conto del server o di server che potrebbero non essere in grado di comunicare direttamente con il client. • Server non-HTTP: i browser possono contattare dei server con protocolli diversi (FTP, ecc.). Questa capacità può essere fornita mediante un gateway. • Il client invia una richiesta HTTP verso il server gateway e quest’ultimo contatta il server FTP per ottenere il risultato desiderato, che poi viene convertito in una forma adatta ad HTTP ed inviato al client. • Intermediario di sicurezza: client e server separati da un firewall rispetto al quale il gateway si trova sullo stesso lato del server. • Il server è all’interno di una rete protetta tramite un firewall ed il client è esterno a tale rete. • Il client si deve autenticare al gateway il quale può passare la richiesta al server.

17. HTTP – Tunnel • Un tunnel, a differenza del proxy e del gateway, non opera sulle richieste/risposte HTTP. • Un tunnel è un punto di collegamento fra due connessioni TCP ed i messaggi HTTP vengono trasmessi inalterati come se ci fosse una singola connessione HTTP fra client e server. • Non è necessario che questo sistema interpreti i contenuti dei messaggi. • Un esempio è quello di un firewall, in cui un client o un server, esterni ad una rete protetta, vogliono stabilire una connessione, mantenerla ed usarla per transazioni HTTP.

18. Uniform Resource Locator (URL) • Ad ogni pagina web è assegnato un nome unico usato per identificare la pagina, la URL. • La URL inizia con la specifica dello scheme utilizzato per accedere all’elemento di informazione (pagina). • Lo schema specifica il protocollo usato. http://hostname[:port]/path[?query] • hostname specifica il nome a domini o indirizzo IP dell’host; • :port è un parametro opzionale richiesto solo se il numero di porta del server è diverso da 80; • path è una stringa che identifica un particolare documento; • ?query è una stringa opzionale utilizzata quando il browser invia una query.

19. Struttura di una transazione HTTP

20. Connessioni HTTP HTTP/1.0 [RFC 1945] HTTP/1.1 [RFC 2616] Su ogni connessione TCP si invia al più un oggetto. Più oggetti possono essere inviati sulla stessa connessione TCP. Permette una connessione persistente. Connessione NON persistente.

21. HTTP non persistente Supponiamo che l’utente digiti l’indirizzo www.nomedip.nomeuni.it/index.html e che il file contenga 10 immagini. 1. Il client HTTP inizia una connessione TCP sulla porta 80 del server (il processo server) all’indirizzo www.nomedip.nomeuni.it 2. Il server HTTP, in attesa di connessioni TCP sulla porta 80, “accetta” la connessione e manda una notifica al client

22. HTTP non persistente 3. Il client HTTP manda una richiesta HTTP (request message) che contiene una URL Il messaggio indica che il client richiede la pagina index.html 4. Il server HTTP riceve la richiesta, forma un messaggio di risposta (response message) che contiene l’oggetto richiesto e lo inoltra al client

23. HTTP non persistente 5. Il server HTTP chiede la chiusura della connessione TCP 6. Il client HTTP riceve il messaggio di risposta che contiene il file index.html. Comincia a visualizzarlo e durante la parsificazione si accorge che ci sono 10 riferimenti ad oggetti JPEG I passi 1-6 vengono ripetuti per ogni oggetto JPEG.

24. HTTP non persistente

25. HTTP non persistente • Richiede due RTT per trasferire ogni oggetto (più il tempo per il trasferimento effettivo del file). • Il S.O. deve allocare le risorse per ogni connessione TCP. • I browser spesso possono aprire più connessioni TCP in parallelo per caricare gli oggetti inclusi in un file html.

26. HTTP persistente • Il server non chiude la connessione TCP dopo aver inviato una risposta. • I messaggi HTTP successivi (tra lo stesso client e lo stesso server) vengono inoltrati sulla connessione aperta. • Il tempo di trasmissione diminuisce.

27. HTTP persistente • Senza pipelining • Il client invia una nuova richiesta solo quando ha ricevuto la risposta precedente. • Tempo richiesto: un RTT per ogni oggetto. • Con pipelining • Default nella versione HTTP/1.1. • Il client invia una nuova richiesta non appena incontra un riferimento ad un oggetto durante la parsificazione di un file html.

28. HTTP persistente

29. HTTP request: formato

30. HTTP request: formato

31. Metodi HTTP 1.0 HTTP 1.1 • GET • POST • HEAD • Restituisce solo l’header. • GET, POST, HEAD • PUT • File upload sul server. • DELETE • Per cancellare i file sul server.

32. HTTP response: formato

33. Struttura di una transazione HTTP • Le transazioni HTTP non necessariamente usano tutti gli headers. • Es.: la richiesta GET / HTTP/1.0 (senza headers aggiuntivi) può essere sufficiente. GET / HTTP/1.1 Connection: Keep-Alive Referer: http://www.dsi.unifi.it/~ferrari/pippo.html User-Agent:Mozilla/3.0Gold (WinNT) Host: www.dsi.unifi.it Accept: image/gif image/x-xbitmap, image.jpeg Content-type: application/x-www-form-urlencoded Content-length: 23 In questo caso vuoto

34. Struttura di una transazione HTTP • Componenti delle requests • La prima linea denota quale metodo il client vuole usare, su quale documento si vuole applicare il metodo e la versione HTTP. • HTTP/1.1 definisce i metodi GET, POST, HEAD, PUT, LINK, UNLINK, DELETE, OPTIONS, TRACE. • La URL specifica la locazione del documento. Ogni server può utilizzare meccanismi diversi per tradurre la URL in una forma di indirizzamento per la risorsa richiesta. A volte la URL indica un programma che genera dinamicamente il contenuto da inviare al client (pagine dinamiche). • I General-header sono header opzionali utilizzati sia nelle client request che nelle server response. Indicano informazioni sulla connessione oppure current-time.

35. Struttura di una transazione HTTP • Request headers sono headers che inviano al server informazioni sul client. • Possono identificare l’agente utilizzato. • Specificano i formati accettati. • Entity headers vengono utilizzati quando un documento viene spedito e specificano informazioni sul documento. • Encoding scheme. • Lunghezza. • Tipo.

36. Struttura di una transazione HTTP HTTP/1.0 200 OK Date: … Server: Apache/1.1.1 Content-type: text/html Content-length: 327 Last-modified … <title> … </title> … .

37. Metodi del client - GET • Possiamo considerare i metodi come delle dichiarazioni delle intenzioni del client. • Il metodo GET serve ad inviare al server una richiesta per ottenere una risorsa (file oppure richiamare l’esecuzione di un programma che produce un output per il client). • Il server risponde ad una GET con una status line, degli headers ed (eventualmente) i dati richiesti dal client.

38. Metodi del client - HEAD • Il metodo HEAD si comporta in modo simile al metodo GET, con la differenza che il server in questo caso non invia il body. • Questo metodo viene spesso utilizzato dal client per verificare l’esistenza di un documento oppure per conoscere Content-length o Content-type. • Utilizzi • Tempo dell’ultima modifica per utilizzo del caching. • Lunghezza del documento per stimare tempi di arrivo, oppure per scegliere documenti di dimensioni inferiori. • Content-type per permettere al client di esaminare solo certi tipi di documenti. • Informazioni sul tipo di server per effettuare certi tipi di queries. • Alcuni headers sono opzionali e quindi alcuni server non li forniscono.

39. POST (dati inviati al server) • Il metodo POST permette al client di specificare dati da inviare ad un qualche programma a cui il server può accedere. • Esempi di utilizzo • Programmi CGI. • Gateways verso servizi di rete, server NTTP (per le news). • Interfaccia per inviare dati a qualche programma. • Operazioni su basi di dati. • In una POST request i dati vengono inseriti nella entity-body. • Dopo che il server ha esaminato gli headers può passare la entity-body ad un altro programma (specificato nella URL). • Una POST request ha un header Content-type che descrive il formato della entity-body.

40. HTTP response: status code • 200 OK • 301 Moved permanently • 400 Bad Request • 404 Not Found • 505 HTTP Version Not Supported • …

41. HTTP response ??? telnet www.educ.di.unito.it 80 GET / HTTP/1.1 Host: www.educ.unito.it Dopo aver digitato due volte il tasto Enter (Invio) si apre una connessione TCP alla porta 80 del server www.educ.di.unito.it Poi viene inviato il comando GET e il server risponde…

42. HTTP response !!!

43. HTTP: un esempio (cont) • Comando HTTP GET / • Il server restituisce tutto il documento (la home page). • La linea finale dell’output del client telnet indica che il server ha chiuso la connessione TCP dopo aver scritto l’ultima linea dell’output. • Un documento HTML inizia con <HTML> e termina con </HTML> (molti comandi HTML sono appaiati secondo questo schema). • il documento contiene una head e un body. • Head delimitata da <HEAD> e </HEAD>. • Body delimitato da <BODY> e </BODY>. • La linea <CENTER><IMG ALIGN=center SRC= “/icons/uni_logo2.gif” > specifica un’immagine.

44. HTTP: un esempio (cont) • Quando il server invia questa home page non viene inviato il file immagine (HTTP 1.0). Viene inviato solo il nome del file, il client deve aprire un’altra connessione TCP verso il server per prelevare questo file. • La linea <A HREF=http://www.di.unito.it/concorsi/tecnici.html”> N.2 CONTRATTI… </A> IMG ALIGN=center SRC= “/icons/uni_logo2.gif” > specifica un hypertext link. http://www.di.unito.it/concorsi/tecnici.html

45. Accesso con autorizzazione • Spesso quando ci si collega ad un sito web vengono richieste login e password. • Questo accesso si ottiene mediante speciali header HTTP.

46. Accesso con autorizzazione

47. Accesso con autorizzazione Dopo aver ricevuto il primo oggetto il client continua a mandare login e password al server. Questi valori sono nella cache del browser e quindi non viene richiesta ogni volta l’autenticazione.

48. Conditional GET • Il browser salva gli oggetti che visualizza nella sua memoria cache. • Quando un utente richiede un oggetto che è già nella cache, questo viene visualizzato in modo immediato (es. pulsante Back). • Problema:cosa succede se la copia originale sul server è stata modificata?

49. Conditional GET • Il client, ogni volta che memorizza un oggetto nella cache, tiene traccia anche della data dell’ultima modifica. Last-Modified: <data> • Ad ogni richiesta successiva il client può specificare la data della copia in cache nella richiesta HTTP. GET /dir/nomefile.gif HTTP/1.1 Host: www.somehost.it If-modified-since: <data>

50. Conditional GET • Il server invia l’oggetto richiesto solo se è diverso da quello che è già memorizzato nella cache del browser. • Altrimenti restituisce HTTP/1.1 304 Not Modified Date: Tue, 08 Apr 2003 08:38:48 GMT Server: Apache/1.3.26 …