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HTTP 性能优化篇(三):HTTP/2.0 简介

kaixindeken
2021-04-23 / 0 评论 / 0 点赞 / 106 阅读 / 1,174 字

目前主流的 HTTP 通信都是基于 HTTP/1.1 的,而 HTTP/1.1 自 1999 年发布的 RFC2616 之后再未进行过修订,而随着互联网的蓬勃发展,HTTP/1.1 自身所暴露的问题也越来越多,于是负责互联网技术标准的 IETF 组织创建了专门的工作组来推进下一代 HTTP —— HTTP/2.0 的标准化,其首要目标就是解决 HTTP 的性能瓶颈,缩短 Web 页面的加载时间。

HTTP/1.1 的性能瓶颈主要有以下这些:

  • 一条连接同时只能发送一个请求;
  • 请求只能从客户端发起;
  • 请求/响应首部未经压缩就直接发送,首部信息越多延迟越大;
  • 每次请求/响应都会发送冗长的首部信息,造成通信的浪费;

为了解决这些问题,HTTP/2.0 会对 HTTP 首部(或者叫做 HTTP 头)进行一定的压缩,将原来每次通信都要携带的大量头信息(键值对)在两端建立一个索引表,对相同的头只发送索引表中的索引。

另外,HTTP/2.0 协议会将一个 TCP 连接切分成多个流,每个流都有自己的 ID,而且流可以是客户端发往服务端,也可以是服务端发往客户端,为了解决并发请求导致响应慢的问题,还可以为流设置优先级。HTTP/2.0 还将所有的传输信息分割为更小的消息和帧,并对它们采用二进制格式编码,常见的帧有 Header 帧,用于传输 HTTP 头信息,并且会开启一个新的流;再就是 Data 帧,用来传输 HTTP 报文实体,多个 Data 帧属于同一个流。

通过这两种机制,HTTP/2.0 的客户端可以将多个请求分到不同的流中,以实现在一个 TCP 连接上处理所有请求,然后将请求内容拆分成帧,进行二进制传输,这些帧可以打散乱序发送,然后根据每个帧首部的流标识符重新组装,并且可以根据优先级,决定优先处理哪个流的数据。

这样一来,HTTP/2.0 成功消除了 HTTP/1.1 的性能瓶颈和限制,减少了 TCP 连接数对服务器性能的影响,同时可以将页面的多个 css、js、 图片等资源通过一个数据链接进行传输,能够加快页面组件的传输速度。

HTTP/2.0 虽然大大增加了并发性,但还是有问题的,为 HTTP/2.0 还是基于 TCP 协议的,TCP 协议在建立连接时有额外的开销,在处理包时有严格的顺序要求,当其中一个数据包遇到问题,TCP 连接需要等待这个包完成重传之后才能继续进行。要解决这些问题只能通过 UDP 协议来实现才可以最大化提升 Web 的性能,不过这就属于另一个话题了。

HTTP/2.0 标准于 2015 年以 RFC7540 正式发表,具体的标准化工作由 Chrome、Opera、Firefox、IE、Safari、Edge 等浏览器提供支持,目前主流浏览器都已经支持了该协议。

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