Http là gì là một khái niệm cơ bản về giao thức truyền tải dữ liệu trên web. HTTP (Hypertext Transfer Protocol) là giao thức chuẩn được sử dụng để truyền tải dữ liệu giữa máy khách (client) và máy chủ (server) trên mạng internet. Nó đóng vai trò then chốt và nền tảng cho mọi hoạt động trực tuyến, từ duyệt web, đến tương tác với các ứng dụng web và dịch vụ trực tuyến.
Giới thiệu về HTTP
HTTP là viết tắt của HyperText Transfer Protocol, đây là một giao thức ứng dụng được sử dụng để truyền tải dữ liệu, chủ yếu là các trang website và nội dung siêu văn bản, trên mạng internet. Nó quy định cách thức máy khách (như trình duyệt web) gửi yêu cầu đến máy chủ và cách thức máy chủ phản hồi lại những yêu cầu đó.
HTTP được thiết kế để cho phép truyền tải các tài nguyên như văn bản, hình ảnh, video và các định dạng khác từ máy chủ đến máy khách. Nó hoạt động dựa trên mô hình client-server, trong đó máy khách (thường là trình duyệt web) gửi yêu cầu đến máy chủ và nhận phản hồi tương ứng. Đây là nền tảng cơ bản cho mọi hoạt động trên World Wide Web.
Vai trò của HTTP – Nền tảng giao tiếp chính của World Wide Web
HTTP đóng vai trò thiết yếu trong hệ sinh thái internet và là xương sống của World Wide Web. Nó cho phép người dùng truy cập và duyệt web bằng cách tạo ra một cầu nối giữa trình duyệt của họ và máy chủ web. Mọi tương tác với trang web, ứng dụng web, dịch vụ trực tuyến đều dựa trên giao thức này.
HTTP là nền tảng giao tiếp chính giữa các thành phần trong hệ thống web. Nó cho phép trình duyệt tải về và hiển thị các trang web, tương tác với các ứng dụng web, truy xuất dữ liệu từ các API. Vai trò của HTTP trở nên quan trọng hơn bao giờ hết trong kỷ nguyên web hiện đại, khi mọi hoạt động trực tuyến đều dựa trên nó.
Lịch sử phát triển của http
HTTP được phát triển vào năm 1989-1991 bởi Tim Berners-Lee, người được coi là cha đẻ của World Wide Web. Phiên bản đầu tiên, HTTP/0.9, ra mắt vào năm 1991 và chỉ hỗ trợ phương thức GET đơn giản để lấy văn bản HTML.
Sau đó, HTTP/1.0 được giới thiệu vào năm 1996, bổ sung thêm các phương thức mới như POST, HEAD và một số header. Tiếp đó, HTTP/1.1 ra đời vào năm 1997 và trở thành phiên bản phổ biến nhất, với các cải tiến về hiệu suất như persistent connections và pipelining.
Trong những năm gần đây, HTTP/2 được ra mắt vào năm 2015, mang lại nhiều cải tiến đáng kể về hiệu suất như multiplexing, server push và header compression. Gần nhất, HTTP/3 dựa trên giao thức QUIC (Quick UDP Internet Connections) đang được phát triển, hứa hẹn cải thiện thêm về độ tin cậy và hiệu suất.
Quá trình phát triển của HTTP được thực hiện bởi các tổ chức tiêu chuẩn hóa như IETF (Internet Engineering Task Force) và W3C (World Wide Web Consortium), đảm bảo sự ổn định và tương thích của giao thức trong suốt quá trình tiến hóa.
Cơ chế hoạt động của HTTP
HTTP (HyperText Transfer Protocol) là giao thức truyền tải siêu văn bản, được dùng để giao tiếp giữa client (trình duyệt web hoặc ứng dụng) và server (máy chủ web). Cơ chế hoạt động của HTTP như sau:
Mô hình Client-Server
Quá trình truyền thông cơ bản
Cơ chế hoạt động của HTTP dựa trên mô hình client-server. Trong đó, máy khách (client) – thường là trình duyệt web hoặc một ứng dụng – gửi yêu cầu đến máy chủ (server) và nhận phản hồi tương ứng.
Quá trình cơ bản diễn ra như sau:
- Máy khách gửi yêu cầu HTTP (request) đến máy chủ, bao gồm các thông tin như phương thức, URL, headers và có thể có dữ liệu trong phần body.
- Máy chủ xử lý yêu cầu, tìm nạp dữ liệu hoặc thực hiện các tác vụ tương ứng.
- Máy chủ gửi phản hồi HTTP (response) trở lại máy khách, bao gồm mã trạng thái, headers và dữ liệu nội dung.
- Máy khách nhận và xử lý phản hồi từ máy chủ.
Cấu trúc và luồng dữ liệu
Dữ liệu trong HTTP được đóng gói theo một cấu trúc chuẩn, bao gồm request line/status line, headers và body. Các thông tin này được truyền qua mạng sử dụng giao thức TCP/IP.
Khi một request HTTP được gửi, dữ liệu sẽ được chia nhỏ thành các gói tin TCP và truyền đi. Ở phía máy chủ, các gói tin này sẽ được lắp ráp lại thành request đầy đủ. Tương tự, phản hồi từ máy chủ sẽ được chia thành các gói tin TCP và truyền về máy khách.
Băng thông, độ trễ và các yếu tố khác của mạng sẽ ảnh hưởng đến quá trình truyền tải dữ liệu HTTP. Đây là lý do tại sao các kỹ thuật như caching, nén dữ liệu và tối ưu hóa kết nối rất quan trọng để cải thiện hiệu suất của HTTP.
Quy trình hoạt động HTTP
Thiết lập kết nối
Để gửi một request HTTP, trước tiên máy khách cần thiết lập một kết nối TCP với máy chủ. Quá trình này bắt đầu bằng việc máy khách sử dụng DNS để tìm ra địa chỉ IP của máy chủ dựa trên tên miền.
Tiếp theo, máy khách và máy chủ sẽ thực hiện “bắt tay ba bước” (three-way handshake) để thiết lập kết nối TCP. Sau khi kết nối được thiết lập, request HTTP mới có thể được gửi.
Các yếu tố như chất lượng mạng, khoảng cách địa lý và cấu hình của máy chủ sẽ ảnh hưởng đến thời gian thiết lập kết nối TCP.
Gửi yêu cầu (Request)
Một request HTTP bao gồm các thành phần chính sau:
- Request line: Chứa phương thức HTTP (GET, POST, PUT, DELETE…), URL và phiên bản HTTP.
- Headers: Chứa các thông tin bổ sung về request, ví dụ như kiểu dữ liệu, thông tin xác thực, cache control, v.v.
- Body: Đối với các phương thức như POST và PUT, body sẽ chứa dữ liệu cần gửi lên máy chủ.
Khi người dùng truy cập một trang web, trình duyệt sẽ tự động tạo ra các request HTTP tương ứng để lấy các tài nguyên cần thiết (HTML, CSS, JavaScript, hình ảnh, v.v.).
Nhận phản hồi (Response)
Sau khi máy chủ nhận được request, nó sẽ xử lý yêu cầu và gửi lại một phản hồi HTTP, bao gồm:
- Status line: Chứa phiên bản HTTP, mã trạng thái và thông điệp tương ứng.
- Headers: Chứa các thông tin bổ sung về phản hồi, ví dụ như kiểu dữ liệu, thời gian cache, v.v.
- Body: Chứa dữ liệu nội dung tương ứng với request, ví dụ như mã HTML, dữ liệu JSON, v.v.
Trình duyệt sẽ xử lý phản hồi từ máy chủ, hiển thị nội dung trang web cho người dùng và thực hiện các tác vụ tiếp theo (như tải thêm tài nguyên, thực thi JavaScript, v.v.).
Đóng kết nối
Sau khi hoàn thành việc truyền tải dữ liệu, kết nối TCP giữa máy khách và máy chủ sẽ được đóng lại. Trong HTTP/1.0, mỗi request/response sẽ sử dụng một kết nối TCP mới.
Tuy nhiên, HTTP/1.1 đã giới thiệu persistent connections, cho phép tái sử dụng cùng một kết nối TCP cho nhiều request/response. Điều này giúp cải thiện hiệu suất bằng cách giảm thiểu thời gian thiết lập kết nối.
Việc đóng/mở kết nối liên tục cũng có ảnh hưởng nhất định đến hiệu suất. Do đó, các kỹ thuật như connection pooling và HTTP/2 multiplexing được áp dụng để tối ưu hóa quá trình này.
Đặc điểm kỹ thuật của HTTP
Đặc điểm kỹ thuật của HTTP gồm nhiều khía cạnh quan trọng giúp giao thức này hoạt động hiệu quả trong việc truyền tải dữ liệu trên web. Dưới đây là những đặc điểm chính:
Đặc tính cốt lõi
Stateless (không lưu trạng thái)
Một trong những đặc tính cốt lõi của HTTP là tính stateless – máy chủ không lưu trữ bất kỳ thông tin về trạng thái của máy khách giữa các request. Mỗi request được xử lý độc lập, không liên quan đến các request trước đó.
Tính chất stateless giúp HTTP có thể mở rộng và xử lý nhiều request một cách hiệu quả. Tuy nhiên, nó cũng đặt ra một số thách thức, như việc theo dõi trạng thái người dùng hoặc lưu trữ session. Các giải pháp như cookies, sessions và tokens được áp dụng để khắc phục những hạn chế này.
Connectionless (không duy trì kết nối)
HTTP được thiết kế là một giao thức connectionless, nghĩa là mỗi cặp request/response hoạt động độc lập, không có sự liên kết giữa chúng. Sau khi hoàn thành một request, kết nối TCP sẽ được đóng lại.
Mặc dù HTTP/1.1 đã giới thiệu persistent connections để tái sử dụng kết nối, nhưng bản chất vẫn là connectionless. Điều này giúp HTTP có thể mở rộng và xử lý nhiều request đến từ các máy khách khác nhau một cách hiệu quả.
Khả năng mở rộng
HTTP được thiết kế với tính mở rộng cao. Các phiên bản mới có thể thêm các headers, phương thức và chức năng mới, đồng thời vẫn duy trì được tính tương thích ngược với các phiên bản cũ.
Điều này cho phép HTTP liên tục phát triển và cải thiện, đáp ứng được các nhu cầu mới nổi trong thời đại internet. Các phiên bản như HTTP/2 và HTTP/3 đã bổ sung nhiều tính năng mới nhằm tối ưu hóa hiệu suất và bảo mật.
Cấu trúc của HTTP message
Request message
Một HTTP request message bao gồm các thành phần chính sau:
- Request line: Chứa phương thức HTTP (GET, POST, PUT, DELETE…), URL và phiên bản HTTP.
- Headers: Chứa các thông tin bổ sung về request, ví dụ như kiểu dữ liệu, thông tin xác thực, cache control, v.v.
- Body: Đối với các phương thức như POST và PUT, body sẽ chứa dữ liệu cần gửi lên máy chủ.
Response message
Một HTTP response message bao gồm cácthành phần chính sau:
- Status line: Chứa phiên bản HTTP, mã trạng thái và thông điệp tương ứng.
- Headers: Cung cấp các thông tin bổ sung về phản hồi, như kiểu dữ liệu trả về, thời gian cache, thông tin server, v.v.
- Body: Chứa nội dung thực tế mà máy chủ gửi tới máy khách, ví dụ như mã HTML, JSON, hình ảnh, v.v.
Ví dụ về một HTTP response message:
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 1256
Server: Apache/2.4.1
<!DOCTYPE html>
<html lang=”en”>
<head>
<meta charset=”UTF-8″>
<title>Hello World</title>
</head>
<body>
<h1>Hello, World!</h1>
</body>
</html>
HTTP Headers
HTTP headers là những thông tin bổ sung quan trọng trong các request và response. Chúng giúp cả máy khách và máy chủ hiểu rõ hơn về cách thức truyền tải dữ liệu cũng như các chỉ dẫn cần thiết để xử lý content.
Phân loại headers thường gặp:
- General headers: Không liên quan đến yêu cầu hoặc phản hồi cụ thể mà chỉ cung cấp thông tin chung về giao tiếp.
- Request headers: Cung cấp thông tin về yêu cầu từ máy khách như loại trình duyệt, ngôn ngữ ưu tiên, v.v.
- Response headers: Thông tin từ máy chủ về phản hồi như kiểu dữ liệu, thời gian cache, v.v.
- Entity headers: Cung cấp thông tin về nội dung của resource, ví dụ như kích thước và loại dữ liệu.
Bằng cách sử dụng các headers, người phát triển có thể kiểm soát cache, bảo mật, và quản lý dữ liệu hiệu quả hơn trong quá trình truyền tải.
Các phương thức HTTP cơ bản
GET: Lấy dữ liệu từ server
Phương thức GET là một trong những phương thức HTTP phổ biến nhất, được sử dụng chủ yếu để lấy dữ liệu từ máy chủ. Với GET, dữ liệu được truyền qua URL dưới dạng tham số truy vấn. Một điểm nổi bật của phương thức này là tính idempotent – nghĩa là nếu một yêu cầu GET được thực hiện nhiều lần, kết quả vẫn sẽ giống nhau.
Tuy nhiên, do dữ liệu được truyền tải qua URL, phương thức GET không nên được sử dụng cho các dữ liệu nhạy cảm hoặc lớn. Bạn có thể thấy một HTTP request GET như sau:
GET /api/data?id=123 HTTP/1.1
Host: www.example.com
Phương thức GET thường được dùng trong các trường hợp như tìm kiếm dữ liệu, hiển thị trang web, và tải tài nguyên tĩnh (như hình ảnh hay stylesheet). Tuy nhiên, nó không nên được sử dụng cho các thao tác có khả năng thay đổi trạng thái của máy chủ, như cập nhật thông tin.
POST: Gửi dữ liệu đến server
Ngược lại với phương thức GET, phương thức POST được sử dụng để gửi dữ liệu đến máy chủ, thường là dữ liệu nhạy cảm hoặc lớn. Dữ liệu được gửi trong body của request, cho phép truyền tải thông tin phức tạp mà không bị giới hạn như với GET.
POST không phải là phương thức idempotent, nghĩa là nếu bạn gửi cùng một yêu cầu POST nhiều lần, có thể tạo ra các bản sao hoặc thay đổi trạng thái khác nhau trên máy chủ. Ví dụ một yêu cầu POST có thể trông như sau:
POST /api/data HTTP/1.1
Host: www.example.com
Content-Type: application/json
{
“name”: “John Doe”,
“email”: “[email protected]”
}
Phương thức POST thường được sử dụng trong các tình huống như đăng ký người dùng, gửi bình luận, hoặc tải lên tập tin. Do đó, việc sử dụng đúng phương thức phù hợp với từng tình huống sẽ góp phần cải thiện hiệu suất và bảo mật cho ứng dụng web của bạn.
PUT: Cập nhật tài nguyên trên server
Phương thức PUT được sử dụng để cập nhật hoặc thay thế tài nguyên tại một địa chỉ URI cụ thể. Đây là một phương thức idempotent, nghĩa là nếu bạn thực hiện cùng một yêu cầu PUT nhiều lần, kết quả sẽ không thay đổi.
Đối với một yêu cầu PUT, dữ liệu cần cập nhật sẽ được gửi trong body, mang lại sự linh hoạt cho việc sửa đổi thông tin. Một ví dụ về yêu cầu PUT như sau:
PUT /api/data/123 HTTP/1.1
Host: www.example.com
Content-Type: application/json
{
“name”: “Jane Doe”,
“email”: “[email protected]”
}
Phương thức PUT thường được sử dụng khi bạn muốn cập nhật một tài nguyên đã tồn tại. Khi nào nên sử dụng PUT? Nếu bạn biết chắc chắn rằng tài nguyên đã tồn tại và cần được cập nhật mà không gây ra sự thay đổi không mong muốn.
DELETE: Xóa tài nguyên khỏi server
Như tên gọi của nó, phương thức DELETE được sử dụng để xóa tài nguyên khỏi máy chủ. DELETE cũng là một phương thức idempotent, vì vậy nhiều yêu cầu DELETE cho cùng một tài nguyên sẽ không tạo ra thêm bất kỳ thay đổi nào.
Mặt khác, việc sử dụng DELETE đòi hỏi quyền truy cập xác thực, để tránh việc xóa tài nguyên một cách trái phép. Ví dụ về một yêu cầu DELETE có thể như sau:
DELETE /api/data/123 HTTP/1.1
Host: www.example.com
Phương thức DELETE thường được áp dụng trong việc quản lý dữ liệu, như xóa bài viết, người dùng, hoặc các file không còn cần thiết. Tuy nhiên, các nhà phát triển cần cân nhắc cẩn thận về việc xác thực trước khi cho phép sử dụng phương thức này.
Các phương thức khác: HEAD, OPTIONS, PATCH, TRACE
Ngoài bốn phương thức cơ bản ở trên, HTTP còn hỗ trợ nhiều phương thức khác như HEAD, OPTIONS, PATCH và TRACE. Mỗi phương thức này có vai trò riêng biệt:
- HEAD: Tương tự như GET nhưng chỉ trả về headers, không có body. Điều này hữu ích để kiểm tra metadata của tài nguyên mà không cần tải toàn bộ nội dung.
- OPTIONS: Kiểm tra các phương thức HTTP được hỗ trợ cho một URI cụ thể. Đặc biêt, OPTIONS có thể giúp các nhà phát triển hiểu rõ hơn về API mà họ đang làm việc.
- PATCH: Áp dụng sửa đổi một phần cho tài nguyên. Phương thức này rất hữu ích trong các tình huống khi chỉ cần cập nhật một vài thuộc tính của tài nguyên mà không cần thay thế hoàn toàn.
- TRACE: Dùng để chẩn đoán, theo dõi đường đi của request. TRACE cho phép người dùng xem các thông tin chi tiết về các bước mà request đã đi qua.
Việc hiểu rõ các phương thức HTTP và ứng dụng của chúng là rất quan trọng để phát triển và tối ưu hóa các ứng dụng web.
Kết luận
Với tất cả những thông tin đã trình bày, chúng ta có thể nhận thấy rằng HTTP là một giao thức quan trọng trong việc truyền tải thông tin trên Internet. Việc hiểu rõ về các phương thức như GET, POST, PUT, DELETE cũng như các phương thức khác sẽ giúp bạn tối ưu hóa ứng dụng của mình một cách hiệu quả nhất. Từ việc đảm bảo an toàn dữ liệu cho đến việc cải thiện tốc độ truy cập, những kiến thức này sẽ là nền tảng vững chắc cho bất kỳ nhà phát triển nào trong kỷ nguyên số hôm nay.
Xem thêm:
