什么是无状态协议？

目前可用的服务器和浏览器兼容两种主要的网络协议类型：有状态协议和无状态协议。根据服务器要求以及服务器端软件要求，可以区分这两种协议。

什么是无状态协议？

无状态协议是一种在计算中使用的电信协议，它将通信分成独立的请求和响应对，将每个请求视为一个独立的事务，与任何先前的请求无关。无状态协议消除了服务器跟踪每个通信伙伴状态或跨多个请求的会话数据的需要。另一方面，有状态协议要求服务器维护其内部状态。

无状态协议比有状态协议消耗更少的资源，这可以用以下事实解释：它们不需要系统跟踪定向数据以连接多次通信。由于无状态协议存在固有的风险，特定有状态协议也同时出现。例如，有状态检查和某些网络操作使网络能够区分新消息流量和对先前消息的回复流量。系统可以通过利用有状态协议更智能地响应并收集关于每个人的事务的更多数据。这对于发现垃圾邮件、虚假消息以及网络欺诈（例如网络钓鱼和黑客攻击）非常有用。

许多无状态和自治协议可以根据标准互联网协议进行组合或堆叠。虽然某些协议（如 BGP 或边界网关协议）是有状态的，但其他协议（如 IP 或互联网协议）是无状态的。它们可以相互协作，形成一个更广泛的系统，用于基于互联网的网络流量分析。理解有状态与无状态协议的另一种方法是考虑特定服务器的运行方式。如果服务器可以存储和利用特定于事务的元数据，则该服务器可能被视为以有状态方式运行。

这种协议的几个重要方面如下：

• 它们简化了服务器的总体设计。
• 它只需要非常少的资源。主要原因是系统不需要记录会话信息和跨多个网络的通信。
• 在无状态协议的情况下，每次通信都是独立的，与之前或之后的通信无关。
• 无状态协议中的每个数据包都独立传输。这些数据包之间无需相互引用。

无状态协议的应用

• 万维网由 HTTP（超文本传输协议）提供支持，这可能是最著名的无状态协议。由于每个 HTTP 请求都是唯一的，因此服务器无需跟踪之前的查询。
• 域名系统 (DNS) 是一个无状态系统，它通过将 URL 转换为 IP 地址来高效处理数十亿个请求，而无需存储以前搜索的记录。
• 无状态 REST API：为了提高 Web 服务的可伸缩性和效率，许多 RESTful API 都设计为无状态。

无状态协议的功能

• 独立于查询：每个请求或事务都单独处理，不依赖于先前交换中的情况。
• 灵活性：由于无状态协议不需要为事务状态信息分配资源，因此它们本质上具有可伸缩性，并且可以更容易地承受不断增长的负载。
• 清晰度：无状态协议由于其简单性而易于实现和理解。它们的简单性进一步增强了协议的可靠性和可预测性。

无状态协议的优点

• 速度和效率：无状态协议可以处理更大的需求，同时消耗更少的资源，因为它们不存储状态信息。
• 可靠性：由于一个请求的取消不会影响后续请求的处理，因此无状态协议通常被认为更可靠。
• 易于扩展：由于每个请求都是独立的，因此无状态架构使服务和应用程序的扩展变得更简单。

无状态协议的问题

• 状态管理：当必须维护状态的应用程序实现其过程时，可能会引入复杂性，这通常通过 cookie 或令牌完成。
• 操作：请求和响应的大小可能会增加，因为每个请求都必须包含处理所需的所有信息。

无状态协议的示例

例如，互联网协议 (IP)（构成万维网骨干）和超文本传输协议 (HTTP)（驱动万维网上的数据交换）是无状态协议的两个示例。

由于无需动态分配存储来处理正在进行的聊天，无状态设计简化了服务器设计。如果客户端在事务过程中崩溃，系统的任何组件都无需负责清理服务器的当前状态。无状态的一个缺点是，对于每个请求，可能需要提供额外信息，服务器将不得不解释这些信息。

HTTP 是无状态协议的一个实例，它允许理解单个请求消息。

相比之下，用户和典型 FTP 服务器之间的交互式会话由后者进行。用户被授予在会话期间进行身份验证和设置变量（例如传输模式和工作目录）的能力；它们都作为该用户状态的一部分保留在网站上。