Programming and Data Persistence

UA4 — Protocolo HTTP

Como navegadores e servidores conversam: WWW, URL, tipos de documentos, mensagens HTTP, cookies e servidores proxy.

World Wide Web (WWW)

A Web foi proposta por Tim Berners-Lee em 1989 no CERN para permitir que pesquisadores em diferentes localidades acessassem as pesquisas uns dos outros. O conceito comercial surgiu no início da década de 1990.

A Web é um repositório de informações distribuído pelo mundo onde documentos — chamados páginas Web — são vinculados entre si por hiperlinks. Dois conceitos explicam seu crescimento:

• Distribuição: qualquer servidor no mundo pode publicar uma nova página sem sobrecarregar servidores centrais
• Vinculação: uma página pode referenciar outra armazenada em qualquer lugar do mundo

O termo original hipertexto (documentos de texto vinculados) evoluiu para hipermídia, pois páginas Web podem conter texto, imagem, áudio e vídeo.

A WWW é um serviço cliente-servidor: o cliente (navegador) envia pedidos; o servidor Web retorna respostas. Como uma página pode referenciar arquivos em servidores diferentes, uma única visita pode gerar múltiplas transações pedido/resposta.

Arquitetura do navegador (browser)

Todo navegador é composto por três partes:

Servidores Web armazenam as páginas e respondem às solicitações. Para eficiência, usam cache (respostas em memória RAM, mais rápida que disco) e multithreading (atender múltiplos pedidos simultaneamente). Exemplos populares: Apache e IIS.

URL — Localizador Uniforme de Recursos

Uma página Web precisa de um identificador único: a URL (Uniform Resource Locator). Ela combina quatro partes:

protocolo://host:porta/caminho

Exemplo:

http://www.exemplo.com.br/compsci/artigo/
│        │                 │
protocolo host              caminho

A porta só aparece na URL quando for diferente da padrão. HTTP usa 80; HTTPS usa 443.

Tipos de documentos Web

• Documentos estáticos: o servidor entrega uma cópia fiel do arquivo — o usuário não pode alterar o conteúdo original.
• Documentos dinâmicos: um script ou programa é executado no servidor a cada pedido. Exemplo clássico: uma página que exibe a data e hora atual. O conteúdo varia entre requisições.
• Documentos ativos: o servidor envia um programa ou script que roda no cliente (no navegador). Usado para animações, interações em tempo real e formulários com validação.

Protocolo HTTP

O HTTP (HyperText Transfer Protocol) define como cliente e servidor trocam mensagens para recuperar páginas Web.

Características fundamentais:

• Roda na camada de aplicação usando TCP na porta 80
• Orientado à conexão: uma conexão TCP precisa ser estabelecida antes de qualquer troca
• Sem estado (stateless): o servidor não guarda informações entre requisições (o mecanismo de cookies resolve isso)

Conexões não persistentes × persistentes

Na conexão não persistente, se uma página tem N imagens no mesmo servidor, são necessárias N+1 conexões TCP — cada uma com seu handshake de 3 vias. Isso gera alta carga computacional e latência. A conexão persistente resolve isso reaproveita a mesma conexão TCP, economizando tempo e recursos.

Formato das mensagens HTTP

Mensagem de pedido (Request):

GET /pagina.html HTTP/1.1          ← Linha de solicitação (método + URL + versão)
Accept: text/html                  ← Linhas de cabeçalho
Accept-language: pt-BR
                                   ← Linha em branco
(corpo — presente em PUT e POST)

Mensagem de resposta (Response):

HTTP/1.1 200 OK                    ← Linha de estado (versão + código + frase)
Date: Mon, 10-Jan-2011 13:15:14    ← Linhas de cabeçalho
Content-type: text/html
Content-length: 2048
                                   ← Linha em branco
(corpo do documento)

Métodos HTTP

Códigos de estado da resposta

Cookies

A Web foi projetada como sem estado — o servidor não lembra de um pedido para outro. Cookies foram criados para suprir essa limitação quando a Web passou a incluir lojas virtuais, portais personalizados e autenticação.

Como funcionam:

1. O servidor cria um cookie com informações sobre o cliente e o inclui na resposta (Set-Cookie: ID)
2. O navegador armazena o cookie em um arquivo local organizado por domínio
3. A cada novo pedido para aquele servidor, o navegador inclui o cookie automaticamente (Cookie: ID)
4. O servidor reconhece o cliente e recupera o estado da sessão

O conteúdo do cookie nunca é lido pelo navegador nem exibido ao usuário — é enviado pelo servidor e devolvido ao servidor.

Usos típicos: carrinhos de compras, autenticação de usuários, portais personalizados, rastreamento por agências de publicidade.

Servidor proxy

Um servidor proxy mantém um cache de respostas a pedidos recentes. Quando um cliente faz uma solicitação:

1. O pedido vai ao proxy
2. Se o proxy tem a resposta em cache → devolve diretamente ao cliente
3. Se não tem → age como cliente, busca no servidor original, armazena no cache e repassa ao cliente

Benefícios: reduz a carga no servidor original, diminui o tráfego de rede e melhora a latência.

O proxy funciona ao mesmo tempo como servidor (para os clientes da rede) e como cliente (para os servidores externos). Pode ser instalado em cascata: no próprio computador do usuário, na LAN corporativa ou no ISP.

HTTPS: o HTTP padrão não oferece segurança. Quando executado sobre SSL/TLS, passa a se chamar HTTPS, garantindo confidencialidade, autenticação e integridade dos dados.

Práticas Modernas

HTTP/2 e HTTP/3 As versões modernas do HTTP resolvem limitações que o livro trata como problemas em aberto:

• HTTP/2: uma única conexão TCP com múltiplos streams paralelos (multiplexação) — elimina a necessidade de abrir várias conexões para carregar recursos de uma página
• HTTP/3 / QUIC: usa UDP em vez de TCP, eliminando o head-of-line blocking e reduzindo latência em redes instáveis (móvel, Wi-Fi com perda de pacote)

HTTPS como padrão, não exceção Hoje todos os sites devem usar HTTPS. Navegadores marcam sites HTTP como “Não seguro”; o Google penaliza sites sem HTTPS no ranking de busca. Ferramentas como Let’s Encrypt oferecem certificados TLS gratuitos e automáticos.

Documentos ativos: JavaScript e WebAssembly Java applets foram extintos. O padrão atual para código ativo no cliente é:

• JavaScript — linguagem nativa do browser, com frameworks como React, Vue e Angular criando SPAs (Single Page Applications)
• WebAssembly (WASM) — bytecode de alta performance executado no browser, permite portar código C/C++/Rust para a web

Service Workers e cache offline Uma evolução moderna do servidor proxy: Service Workers são scripts JavaScript que interceptam requisições no próprio browser, podendo servir conteúdo do cache mesmo sem conexão à internet — base das PWAs (Progressive Web Apps).

CDN como proxy distribuído Redes de entrega de conteúdo (CDN — Content Delivery Network) são a evolução em escala global do servidor proxy: dezenas ou centenas de servidores distribuídos pelo mundo entregam o conteúdo ao usuário a partir do servidor geograficamente mais próximo.

Cookies modernos e privacidade As flags de segurança HttpOnly, Secure e SameSite tornaram-se obrigatórias em cookies de sessão. Cookies de rastreamento de terceiros estão sendo extintos pelos browsers em nome da privacidade — e substituídos por alternativas como o Privacy Sandbox do Google.

DevTools do browser Para inspecionar tráfego HTTP na prática, hoje ninguém precisa do Wireshark: a aba Network das DevTools (F12) de qualquer browser moderno mostra todas as requisições, cabeçalhos, cookies, tempo de resposta e códigos de estado em tempo real.

Referências bibliográficas desta UA

• FOROUZAN, B. A.; MOSHARRAF, F. Redes de computadores: uma abordagem top-down. Porto Alegre: AMGH, 2013.
• TANENBAUM, A. S.; WETHERALL, D. J. Redes de computadores. 5. ed. São Paulo: Pearson, 2011.
• MDN Web Docs. HTTP. Mozilla Foundation. Disponível em: https://developer.mozilla.org/pt-BR/docs/Web/HTTP