HTTP ( eli hypertekstin siirtoprotokolla) on vuonna 1991 julkaistu tilaton protokolla, jonka avulla World Wide Web-järjestelmässä voidaan jakaa resursseja, kuten verkkosivuja ja tiedostoja. HTTP perustuu teknisesti TCP/IP -kuljetusprotokollaan ja toiminnallisesti asiakas-palvelin-arkkitehtuuriin, jossa asiakasohjelma, kuten verkkoselain, tekee palvelimelle pyynnön, johon palvelin vastaa.
HTTP:n on standardisoinut Internet Engineering Task Force (IETF) ja World Wide Web Consortium (W3C), joskin kehitys on myöhemmin siirtynyt IETF:n HTTP-työryhmälle "httpbis". Protokollan uusin versio on HTTP/3 (), joka julkaistiin kesäkuussa 2022. – HTTP/3, kesäkuu 2022
HTTP:tä käytetään yleisesti sille varatulla portilla 80 salaamattomaan liikenteeseen ja portilla 443 salattuun liikenteeseen (HTTPS). HTTP on sovellustason eli OSI-mallin seitsemännen kerroksen protokolla. Se on tilaton, eli jokainen pyyntö käsitellään erillään aikaisemmista pyynnöistä.
Historia
Kehitys ja ensimmäiset versiot syntyvät Vuonna 1989 CERN:illä työskennellyt Tim Berners-Lee teki esityksen internetin laajuisen hypertekstijärjestelmän rakentamista. Projektin nimi oli aluksi "Mesh", mutta myöhemmin se nimettiin uudelleen World Wide Webiksi sen toteutuksen aikana vuonna 1990. Järjestelmä koostui neljästä osasta, jotka rakennettiin jo olemassaolevan TCP/IP -protokollan päälle, joista yksi oli "yksinkertainen protokolla, jolla voi jakaa näitä hypertekstidokumentteja" eli HTTP. WWW:n muut kolme osaa olivat HTML, WorldWideWeb (selain) ja httpd ("http daemon", WWW-palvelin).
Ensimmäinen HTTP:n dokumentoitu versio julkaistiin vuonna 1991. Sillä ei ollut alun perin versionumeroa, mutta sitä alettiin kutsua myöhemmin versioksi 0.9, jotta se voitaisiin erottaa myöhemmistä versioista. Versio tuki vain GET-metodia, ja kaikki pyynnöt olivat yhden rivin pituisia. Palvelimen vastaukset olivat myös yksinkertaisia: ne sisälsivät pelkästään halutun HTML-tiedoston sisällön, eikä esimerkiksi kuvia ollut mahdollista välittää.
Vuosina 1991-1995 ominaisuuksia lisättiin palvelin- ja selainkehittäjien toimesta "yritys ja erehdys"-taktiikalla, jolloin katsottiin saako uusi ominaisuus kannatusta. Yhteensopivuusongelmat olivat myös yleisiä. Toukokuussa 1996 kirjoitettiin uusi dokumentti , joka määritteli HTTP:n version 1.0. Versiossa lisättiin tuki vastauksen onnistumis- ja virhekoodeille, otsaketiedoille (headers), PUT, DELETE, LINK ja UNLINK -metodeille ja muuntyyppisille tiedostoille kuin HTML otsakkeen Content-Type (sisällön tyyppi) johdosta. Ensimmäiselle riville lisättiin myös versionumero.
Salattu HTTP eli HTTPS kehitetään
Vuoden 1994 lopulla Netscape-selain rakensi HTTP:n päälle salatun kuljetuskerroksen eli SSL:n (Secure Sockets Layer). Salattu yhteys mahdollisti ensimmäiset verkkokaupat. Vuonna 1999 SSL standardisoitiin (), ja se tunnetaan nykyään nimellä TLS (Transport Security Layer).
Ensimmäinen standardisoitu versio julkaistaan Versio HTTP/1.1 julkaistiin alkuvuodesta 1997, vain muutama kuukausi version 1.0 julkaisun jälkeen. Versio julkaistiin dokumentissa ja sen kehitys tapahtui yhtä aikaa HTTP 1.0:n kanssa. Versio lisäsi useita parannuksia edeltäjäänsä:
TCP-yhteyttä voitiin käyttää uudelleen, joka säästää aikaa. Yhteyttä ei tarvitse enää avata useita kertoja, jotta voidaan näyttää samassa dokumentissa olevat upotetut tiedostot. Protokollaa virtaviivaistettiin, mikä mahdollisti toisen pyynnön lähettämisen ennen kuin vastaus ensimmäiseen oli täysin lähetetty. Tämä laski kanssakäynnin latenssia. Isot tiedostot voitiin jakaa osiin (chunk) Lisättiin uusia välimuistitusta ohjaavia toimintoja Sisällön muodon (esim. kieli, enkoodaus, pakkaus ja tiedostomuoto) pyytäminen lisättiin. Host-otsakkeen avulla yksi IP-osoite pystyy tarjoamaan useita eri verkkosivustoja käyttäjille verkkotunnuksen perusteella. Uusia metodeja eli pyyntötyyppejä: OPTIONS, HEAD, POST, TRACE Versiosta 1.0 tuotiin myös metodit PUT ja DELETE Tuki pyynnön protokollan vaihdolle (Upgrade-otsake), jota hyödyntää esimerkiksi WebSocket-protokollan
Versiota HTTP/1.1 on päivitetty kaksi kertaa, ensin kesäkuussa 1999 dokumentissa (kieliasua selkeytettiin ja mm. otsakkeiden ja virhekoodien käyttöä tarkennettiin) ja kesäkuussa 2014 dokumenteissa (HTTP:n viestiformaatti) ja (HTTP Basic-tunnistautuminen).
HTTP/2 Yli viidentoista vuoden aikana verkkosivuista tuli monimutkaisempia ja tiedostokooltaan suurempia. Internet Engineering Task Forcen (IETF) HTTP-työryhmä julkaisi HTTP/2:n (työnimellä HTTP 2.0) toukokuussa 2015 ().
HTTP/2-protokolla käyttää tiedonsiirrossa tekstin sijaan binääriä ja se on multipleksattu, jolloin pyyntöjä voidaan tehdä yhtä aikaa saman yhteyden yli. Se myös pakkaa otsakkeet, sillä ne sisältävät usein samaa tietoa.
Versiossa ei tullut muutoksia protokollan käyttöön, vaan muutokset olivat pääasiassa nopeusparannuksia. Uusi versio otettiin käyttöön nopeasti ympäri maailmaa, sillä se ei vaatinut muutoksia verkkosivustoihin ja -sovelluksiin ja käyttäjiltä vaadittiin vain ajan tasalla ollut selain. The Webmaster -julkaisun mukaan HTTP/2 on noin 14% nopeampi kuin edeltäjänsä.
Suurin osa suosituista selaimista tukee versiota HTTP/2 vain salatun HTTPS-yhteyden yli.
Aikaisemmin Google suunnitteli SPDY-protokollaa HTTP:n korvaajaksi, joka kuitenkin päätettiin hylätä HTTP/2:n tarjottua vastaavat edut. Samalla TLS-protokollan laajennukseksi suunniteltu NPN hylättiin, koska samat hyödyt tarjosi IETF:n ALPN-laajennus.
HTTP/3
pienoiskuva|Kuvituskuva kahdesta QUIC-tietovirrasta kahden tietokoneen välillä, joista toisessa tieto voi kulkea samaan aikaan kun toinen on tukkeutunut. HTTP:n uusin versio HTTP/3 käyttää TCP:n sijaan UDP-protokollaan pohjautuvaa QUIC-protokollaa. HTTP/2:n tapaan muutokset ovat pääasiassa nopeusparannuksia, eikä protokollaan käyttöön tullut muutoksia.
HTTP/3 toimii nopeammin tilanteissa, joissa käyttäjä vaihtaa verkosta toiseen, esimerkiksi vaihtaessaan WiFi-verkosta mobiilidataan kotoa tai toimistolta lähdettäessä. QUIC-protokolla myös parantaa suorituskykyä tilanteissa joissa paketti ei saavuta päämääräänsä (packet loss), sillä tälläisesa tilanteessa HTTP/2:ssa kaikki muut paketit olisivat myös estyneet. HTTP/3:ssa tiedot lähetetään usean tietovirran (data stream) avulla, jonka ansiosta tieto voi jatkaa kulkemista muissa tietovirroissa kun yksi niistä on hetkellisesti tukkeutuneena. Muita hyötyjä ovat:
Yhteyden muodostaminen on nopeampaa, sillä QUIC sallii TLS-salausavainten vaihdon samaan aikaan muiden kättelyiden (handshake) kanssa. Kättelyvaihe (handshake) voidaan ohittaa kokonaan, mikäli asiakasohjelma on yhdistänyt samalle palvelimelle aikaisemmin ja yhteyden tiedot ovat välimuistissa. Kaikki yhteydet ovat aina TLS-salattuja, eikä tarvetta erilliselle suojatulle protokollalle tai sen vaatimille ylimääräisille kättelyille ole enää. Salaus kattaa myös pyyntöjen metatiedon.
IETF muodosti QUIC-työryhmän vuonna 2016, joka kehitti projektia aluksi nimillä "HTTP-over-QUIC" ja "HTTP/2 Semantics Using The QUIC Transport Protocol". Lokakuussa 2018 projektin nimeksi vaihdettiin HTTP/3 projektin, jotta se ymmärrettäisiin erottaa QUIC-protokollasta. IETF julkaisi kesäkuussa 2022 HTTP/3:n standardiehdotuksen ().
Tammikuussa 2024 HTTP/3:a tuki 28% kaikista verkkosivustoista, sekä suurin osa suosituimmista selaimista paitsi Safari.
Laajennettavuus HTTP:ta on muunneltu omiin tarpeisiin jo sen alkuajoilta lähtien. Sen päälle rakennettuja protokollia ovat muun muassa HTTPS, WebSocket ja SSE ().
HTTP:n otsakkeet mahdollistavat myös laajan muokattavuuden, ja osa kehittäjäyhteisön luomista otsikoista on myöhemmin standardisoitunut. Näitä ovat esimerkiksi DNT ( eli "älä seuraa") ja X-Frame-Options (upotettujen verkkosivujen hallintaan).
Sivun hakeminen Selain lähettää palvelimelle GET-pyynnön, johon palvelin vastaa.
Minimaalinen GET-pyyntö: GET / HTTP/1.1 Host: www.example.com Esimerkki pyytää Host-kentässä kerrotulta palvelimelta juuressa (/) olevan sisällön. Pyynnön URL on tällöin muotoa: http://www.example.com/.
Pyyntö Esimerkki pyynnöstä (tältä sivulta): GET /wiki/HTTP HTTP/1.1 Host: fi.wikipedia.org User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; fi-FI; rv:1.6) Gecko/20040206 Firefox/0.8 Accept: application/x-shockwave-flash,text/xml,application/xml,application/xhtml+xml,text/html;q=0.9,text/plain;q=0.8,video/x-mng,image/png,image/jpeg,image/gif;q=0.2,*/*;q=0.1 Accept-Language: fi,en;q=0.7,en-us;q=0.3 Accept-Encoding: gzip,deflate Accept-Charset: ISO-8859-1,utf-8;q=0.7,*;q=0.7 Keep-Alive: 300 Proxy-Connection: keep-alive Referer: http://fi.wikipedia.org/w/wiki.phtml?title=HTTP Cache-Control: max-age=0
Kentällä Referer selain kertoo sivulle, minkä sivun kautta kyseiselle sivulle on päädytty. Esimerkiksi palvelimelle kerrotaan, millä hakukoneen haulla sivulle on päädytty ellei sitä erikseen ole selaimen asetuksissa kielletty. Selain kertoo myös palvelimelle nimensä ja versionsa. Muut tiedot ovat lähinnä teknisiä ja kertovat minkä muotoisia tiedostoja selain osaa käsitellä ja millä kielellä käyttäjä mieluiten haluaisi sivua lukea.
Vanhempi HTTP 1.0 -protokolla vaati vain itse pyynnön, mutta HTTP 1.1 -protokollassa on määritettävä myös Host-otsake, joka kertoo palvelimen, johon selain uskoo ottavansa yhteyttä. Täten oikeasti saman IP-osoitteen takaa voikin löytyä useita www-sivuja, jotka palvelin lähettää aina kulloisenkin annetun host-otsakkeen perusteella. Tällaisia palvelimia kutsutaan WWW-näennäispalvelimiksi.
Vastaus HTTP/1.1 200 OK Date: Tue, 06 Jul 2004 17:59:22 GMT Expires: Thu, 01 Jan 1970 00:00:00 GMT Cache-Control: private, must-revalidate Via: 1.0 cthulhu Server: Apache/1.3.29 (Unix) PHP/4.3.4 X-Powered-By: PHP/4.3.4 Set-Cookie: fiwikiSession=a8015bd32eee4e5bd46fd83aea40f159; path=/ Vary: Accept-Encoding,Cookie Content-Language: fi Content-Type: text/html; charset=utf-8 X-Cache: MISS from wikipedia.org Transfer-Encoding: chunked Connection: keep-alive
<!DOCTYPE html> ...
Vastauksessa pyyntöön välitetään ensimmäisenä HTTP-versio ja vastauksen tilakoodi (tässä tapauksessa 200 OK), joka kertoo pyynnön onnistumisesta tai virheestä. Tämän jälkeen seuraa otsaketiedot (headers), jotka on eroteltu rivinvaihdolla. Kentän nimi ja arvo erotellaan tuplapisteellä.
Otsakkeista välittyy esimerkiksi dokumentin tyyppi (MIME-tyyppinä, esimerkissä HTML, UTF-8-merkistökoodauksella) ja sisällön kieli (suomi). Vastauksen Expires-otsakkeen arvo (voimassaoloaika) on Unix-järjestelmän ajan alkuhetki vuonna 1970, mikä tarkoittaa, että sivu vanhenee välittömästi, eikä sitä pidä tallentaa välipalvelimeen uudelleen käytettäväksi. Tähän voi olla useita syitä. Esimerkiksi pyyntö oli sivun muokkausta varten, eikä vanhentuneen sisällön käsittely enää tulevaisuudessa ole järkevää tai käyttäjä voi olla kirjautunut tunnuksellaan, jolloin sivua ei voi näyttää muille käyttäjille. Otsake Cache-Control kertoo saman asian, mutta tarkemmin.
Otsakkeen Set-Cookie avulla voidaan pyytää selainta tallentamaan eväste (cookie), jonka se palauttaa palvelimelle seuraavan pyynnön yhteydessä omassa Cookie-otsakkeessa.
Otsaketietodot päättyvät kahteen rivinvaihtoon (tai tyhjään riviin). Tämän jälkeen palvelin lähettää varsinaisen näytettävän sisällön.
Metodit