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第1部分 绪论1

第1章 简介1

1.1 Web的起源及发展1

1.1.1 Web的历史演变2

1.1.2 Web的现状3

1.2 Web的语义组件5

1.2.1 统一资源标识符(URI)5

1.2.2 超文本标记语言(HTML)5

1.2.3 超文本传输协议(HTTP)5

1.3.1 Web上的内容6

1.3 术语和概念6

1.3.2 软件组件7

1.3.3 基本网络8

1.3.4 标准化9

1.3.5 Web流量和性能10

1.3.6 Web应用程序10

1.4 没有涉及的主题11

1.5 纵览全书12

第2部分 Web软件组件14

第2章 Web客户机14

2.1 作为程序的客户机15

2.2 浏览器的演变15

2.3 与Web有关的浏览器功能17

2.3.1 标准的Web传输实例18

2.3.2 从浏览器发出一个请求19

2.3.3 浏览器高速缓存20

2.3.4 请求消息标头21

2.3.5 响应处理21

2.4 浏览器配置22

2.4.1 物理外观23

2.4.2 语义选择24

2.4.3 为非协议功能配置浏览器25

2.5 浏览器的安全问题26

2.6.1 使用Cookie的动机28

2.6 Cookie(Web上的甜饼)28

2.6.2 Cookie在浏览器中的使用29

2.6.3 通过Cookie进行用户控制30

2.6.4 Cookie的隐私问题30

2.7 网络蜘蛛(Spider)31

2.7.1 在Web上搜索32

2.7.2 Spider客户机32

2.7.3 Spider在搜索引擎中的使用35

2.8 智能代理与专用浏览器37

2.8.1 智能代理38

2.8.2 专用浏览器39

2.9 小结40

第3章 Web代理41

3.1 中间媒体的历史与演变42

3.2 代理的高级分类44

3.2.1 高速缓存代理44

3.2.2 透明代理44

3.3 代理应用44

3.3.1 共享Web访问45

3.3.2 高速缓存响应45

3.3.3 匿名客户机45

3.3.4 转换请求和响应46

3.3.5 非HTTP系统的网关46

3.3.6 过滤请求和响应47

3.4 HTTP相关的代理角色48

3.4.1 与代理进行请求-响应交换时的步骤48

3.4.2 处理HTTP请求和响应49

3.4.3 作为Web服务器的代理51

3.4.4 作为Web客户机的代理52

3.4.5 使用代理的例子53

3.5 代理链接和分级结构53

3.6 代理配置54

3.7 代理隐私权问题55

3.8.1 逆向代理或代理人56

3.8.2 截取代理56

3.8 其他种类的代理56

3.9 小结57

第4章 Web服务器58

4.1 Web站点和Web服务器58

4.1.1 Web站点58

4.1.2 Web服务器59

4.2 处理客户机请求60

4.2.1 处理客户机请求的步骤60

4.2.2 访问控制61

4.2.3 动态生成响应62

4.2.4 创建和使用Cookie66

4.3.1 请求间共享HTTP响应68

4.3 在请求间共享信息68

4.3.2 请求间共享元数据69

4.4 服务器体系结构69

4.4.1 事件驱动服务器体系结构70

4.4.2 进程驱动服务器体系结构71

4.4.3 混合服务器体系结构71

4.5 服务器托管72

4.5.1 单一机器存放多个Web站点72

4.5.2 单一Web站点分布在多机上74

4.6 Apache Web服务器的实例研究75

4.6.1 资源管理75

4.6.2 HTTP请求处理77

4.7 小结81

第3部分 Web协议82

第5章 HTTP底层协议82

5.1 网际协议83

5.1.1 Internet体系结构的演变83

5.1.2 IP设计目标84

5.1.3 IP地址87

5.1.4 IP标头细节89

5.2 传输控制协议92

5.2.1 套接字抽象92

5.2.2 有序可靠字节流93

5.2.3 打开和关闭TCP连接94

5.2.4 滑动窗口流控制96

5.2.5 重传丢失包97

5.2.6 TCP拥塞控制98

5.2.7 TCP标头细节99

5.3 域名系统101

5.3.1 DNS解析器101

5.3.2 DNS体系结构102

5.3.3 DNS协议105

5.3.4 DNS查询和Web106

5.3.5 基于DNS的Web服务器负载均衡107

5.4 应用层协议108

5.4.2 文件传输协议(FTP)109

5.4.1 Telnet协议109

5.4.3 简单邮件传输协议(SMTP)111

5.4.4 网络新闻传输协议(NNTP)113

5.4.5 应用层协议的属性114

5.5 小结115

第6章 HTTP协议设计与描述116

6.1 HTTP概述117

6.1.1 协议属性118

6.1.2 协议的影响122

6.2 HTTP语言元素124

6.2.1 HTTP术语125

6.2.2 HTTP/1.0请求方法128

6.2.3 HTTP/1.0标头132

6.2.4 HTTP/1.0响应类别139

6.3 HTTP的可扩展性142

6.4 SSL和安全性143

6.4.1 SSL143

6.4.2 HTTPS：在Web交换机中使用SSL144

6.4.3 HTTP/1.0中的安全性145

6.5 协议兼容性与互操作性146

6.5.1 版本号与互操作性147

6.5.2 MUST、SHOULD、MAY需求级别147

6.6 小结148

7.1 HTTP/1.1协议的演变149

第7章 HTTP/1.1149

7.1.1 演变的历史150

7.1.2 使用HTTP/1.0的问题151

7.1.3 HTTP/1.1中的新概念152

7.2 在1.0和1.1中的方法、标头和响应码155

7.2.1 新旧请求方法155

7.2.2 新旧标头156

7.2.3 新旧响应码159

7.3 高速缓存163

7.3.1 与高速缓存有关的术语163

7.3.2 HTTP/1.0的高速缓存处理164

7.3.3 HTTP/1.1的高速缓存处理165

7.4.1 范围请求173

7.4 带宽优化173

7.4.2 期望/继续机制178

7.4.3 压缩180

7.5 连接管理181

7.5.1 HTTP/1.0的Connection：Keep-Alive机制182

7.5.2 HTTP/1.1持久连接机制的演变183

7.5.3 Connection标头185

7.5.4 持久连接的流水线处理186

7.5.5 关闭持久连接187

7.6 消息传输189

7.7.1 获悉服务器的信息191

7.7 可扩展性191

7.7.2 获悉中间服务器的信息194

7.7.3 升级为其他协议195

7.8 Internet地址保存196

7.9 内容协商197

7.10 安全性、身份验证和完整性200

7.10.1 安全性和身份验证201

7.10.2 完整性201

7.11 代理在HTTP/1.1中的作用202

7.11.1 代理的类型202

7.11.2 对HTTP/1.1代理的语法要求203

7.11.3 对HTTP/1.1代理的语义要求204

7.12 其他杂项改变206

7.12.1 与方法有关的杂项改变206

7.12.2 与标头有关的杂项改变207

7.12.3 与响应码有关的杂项改变209

7.13 小结212

第8章 HTTP和TCP的交互213

8.1 TCP计时器213

8.1.1 重传计时器214

8.1.2 慢速开始重新启动217

8.1.3 TIME_WAIT状态219

8.2.1 中止的HTTP传输223

8.2 HTTP/TCP分层223

8.2.2 Nagle算法226

8.2.3 延迟的确认228

8.3 多路复用TCP连接230

8.3.1 并行连接的动机231

8.3.2 并行连接的问题231

8.4 服务器开销233

8.4.1 组合系统调用233

8.4.2 管理多个连接235

8.5 小结236

第9章 Web流量的测量238

第4部分 Web流量的测量和特征238

9.1 Web流量测量的动机239

9.1.1 内容创建者的动机239

9.1.2 Web站点托管公司的动机239

9.1.3 网络运营商的动机240

9.1.4 Web/网络研究人员的动机240

9.2 测量技术241

9.2.1 服务器日志记录241

9.2.2 代理日志记录242

9.2.3 客户机日志记录243

9.2.4 数据包监视243

9.2.5 主动测量244

9.3 代理/服务器日志246

9.3.1 通用日志格式(CLF)246

9.3.2 扩展通用日志格式(ECLF)248

9.4 预处理测量数据249

9.4.1 分析测量数据249

9.4.2 过滤测量数据250

9.4.3 转换测量数据250

9.5 根据测量数据进行推论251

9.5.1 HTTP标头信息的限制251

9.5.2 客户机/服务器身份是否一致252

9.5.3 推论用户动作253

9.5.4 检测资源是否被修改254

9.6 测量案例分析255

9.6.1 萨斯喀彻温服务器日志研究255

9.6.2 英国哥伦比亚代理日志研究256

9.6.3 波士顿大学客户机日志研究257

9.6.4 AT＆T公司数据包跟踪研究258

9.7 小结259

第10章 Web工作负载特征参数260

10.1 工作负载特征261

10.1.1 工作负载模型的应用261

10.1.2 选取工作负载参数262

10.2.1 平均值、中值和方差263

10.2 统计量和概率分布263

10.2.2 概率分布264

10.3 HTTP消息的特征265

10.3.1 HTTP请求方法265

10.3.2 HTTP响应码266

10.4 Web资源特征268

10.4.1 内容类型268

10.4.2 资源大小268

10.4.3 响应大小271

10.4.4 资源流行性272

10.4.5 资源的变化274

10.4.6 时间局限性275

10.4.7 嵌入资源的数量276

10.5 用户行为特征276

10.5.1 会话与请求到达276

10.5.2 每次会话点击277

10.5.3 请求到达间隔时间278

10.6 应用工作负载模型278

10.6.1 组合工作负载参数278

10.6.2 验证工作负载模型280

10.6.3 生成综合流量280

10.7 用户隐私权281

10.7.1 对用户级数据的访问282

10.7.2 软件组件可利用的信息283

10.7.3 用户级数据的应用284

10.8 小结285

第5部分 Web应用程序286

第11章 Web高速缓存286

11.1 Web高速缓存的起源和目标287

11.2 为什么要用高速缓存288

11.3 什么是可高速缓存的290

11.3.1 协议相关的考虑因素290

11.3.2 内容相关考虑因素291

11.4 在哪里进行高速缓存292

11.5.2 高速缓存的替换和在高速缓存中存储响应293

11.5.1 决定消息是否能被高速缓存293

11.5 怎样进行高速缓存293

11.5.3 高速缓存响应的返回294

11.5.4 维护高速缓存294

11.6 高速缓存替换295

11.7 高速缓存的相关性296

11.8 资源更改的速度298

11.9 与高速缓存相关的协议299

11.9.1 Internet高速缓存协议299

11.9.2 高速缓存阵列解析协议300

11.9.3 高速缓存摘要协议300

11.10.1 高速缓存软件：Squid高速缓存301

11.10 高速缓存的软件和硬件301

11.9.4 Web高速缓存协调协议301

11.10.2 高速缓存硬件303

11.11 高速缓存的障碍305

11.11.1 高速缓存破产305

11.11.2 高速缓存技术中的隐私问题306

11.12 高速缓存与复制307

11.13 内容分配308

11.14 内容适配309

11.15 小结310

12.1.1 音频和视频数据311

12.1 多媒体流播311

第12章 多媒体流的发送311

12.1.2 多媒体流播的应用313

12.1.3 多媒体应用程序的特性314

12.2 多媒体内容发送315

12.2.1 性能要求315

12.2.2 IP网络的局限性316

12.2.3 HTTP上的多媒体点播317

12.3 多媒体流播的协议318

12.3.1 数据传输319

12.3.2 会话建立320

12.3.3 会话描述320

12.3.4 表示描述321

12.4 实时流播协议322

12.4.1 相似点和不同点322

12.4.2 RTSP请求方法324

12.4.3 RTSP标头326

12.4.4 RTSP状态码332

12.5 小结334

第6部分 研究前景335

第13章 高速缓存的研究前景335

13.1 高速缓存的重验证和无效336

13.1.1 重验证的成本337

13.1.2 预验证337

13.1.3 捎带法338

13.1.4 服务器驱动的无效342

13.2 端到端的信息交换343

13.2.1 服务器卷343

13.2.2 代理过滤器345

13.2.3 卷和过滤器：应用细节345

13.2.4 卷构建算法347

13.2.5 卷构建算法的评估349

13.2.6 端到端信息交换小结350

13.3 预取351

13.3.1 DNS预取351

13.3.2 连接预取352

13.3.3 HTTP预取353

13.3.4 预取中的折衷方案354

13.4 小结355

第14章 测量的研究前景356

14.1 HTTP流量的包监控357

14.1.1 分接链路357

14.1.2 捕获包359

14.1.3 多路分解包360

14.1.4 重构有序流361

14.1.5 提取HTTP消息362

14.1.6 生成HTTP跟踪363

14.2.1 语法分析和过滤365

14.2 分析Web服务器日志365

14.2.2 转换366

14.3 公开可利用的日志和跟踪368

14.4 测量多媒体流369

14.4.1 多媒体资源的静态分析369

14.4.2 多媒体服务器日志370

14.4.3 多媒体流的包监控371

14.4.4 多层包监控372

14.5 小结373

第15章 协议的研究前景374

15.1.1 WebMux：一个实验性的多路复用协议375

15.1 多路复用HTTP传输375

15.1.2 TCP控制块相互依赖376

15.1.3 综合拥塞管理378

15.2 给HTTP/1.1增加差分机制379

15.2.1 给HTTP消息增加差分机制的动机380

15.2.2 delta算法的评估380

15.2.3 HTTP/1.1中delta机制的配置问题383

15.2.4 向HTTP/1.1增加delta机制的现状388

15.3 HTTP/1.1协议的兼容性388

15.3.1 协议兼容性研究的动机389

15.3.2 测试客户机和代理的兼容性389

15.3.3 测试兼容性的方法390

15.3.4 PRO-COW：大规模的兼容性研究391

15.3.5 协议兼容性的小结394

15.4 端对端Web性能测量394

15.4.1 识别影响端对端性能的因素394

15.4.2 端对端性能研究报告397

15 4.3 端对端性能研究小结401

15.5 有关HTTP的其他扩展402

15.5.1 透明内容协商402

15.5.2 WebDAV——Web分布式创作和版本(管理标准)404

15.5.3 HTTP的扩展框架404

15.6 小结405

参考书目406