http版本

http各个版本的区别与联系

http/0.9:

​ 1991,原型版本,功能简陋,只有一个命令GET。GET /index.html ,服务器只能回应HTML格式字符串,不能回应别的格式

http/1.0

1996年5月,支持cache, MIME, method

  • 引入了POST命令和HEAD命令
  • 头信息是 ASCII 码,后面数据可为任何格式。服务器回应时会告诉客户端,数据是什么格式,即Content-Type字段的作用。这些数据类型总称为MIME 多用途互联网邮件扩展,每个值包括一级类型和二级类型,预定义的类型,也可自定义类型, 常见Content-Type值:text/xml image/jpeg audio/mp3
  • 每个TCP连接只能发送一个请求,发送数据完毕,连接就关闭,如果还要请求
    其他资源,就必须再新建一个连接

http/1.1:

​ 1997年1月

  • 引入了持久连接(persistent connection),即TCP连接默认不关闭,可以被多个请求复用,不用声明Connection: keep-alive。对于同一个域名,大多数浏览器允许同时建立6个持久连接
  • 引入了管道机制(pipelining),即在同一个TCP连接里,客户端可以同时发送多个请求,进一步改进了HTTP协议的效率
  • 新增方法:PUT、PATCH、OPTIONS、DELETE
  • 同一个TCP连接里,所有的数据通信是按次序进行的。服务器只能顺序处理回应,前面的回应慢,会有许多请求排队,造成"队头堵塞"(Head-of-line blocking),为避免上述问题,两种方法:一是减少请求数,二是同时多开持久连接。网页优化技巧,如合并脚本和样式表、将图片嵌入CSS代码、域名分片(domain sharding)等
  • HTTP 协议不带有状态,每次请求都必须附上所有信息。请求的很多字段都是重复的,
    浪费带宽,影响速度

http1.1对1.0的优化

  • 缓存处理,在HTTP1.0中主要使用header里的If-Modified-Since,Expires来做为缓存判断的标准,HTTP1.1则引入了更多的缓存控制策略例如Entity tag,If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略
  • 带宽优化及网络连接的使用,HTTP1.0中,存在一些浪费带宽的现象,例如客户端只是需要某个对象的一部分,而服务器却将整个对象送过来了,并且不支持断点续传功能,HTTP1.1则在请求头引入了range头域,它允许只请求资源的某个部分,即返回码是206(Partial Content),方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接
  • 错误通知的管理,在HTTP1.1中新增24个状态响应码,如409(Conflict)表示请求的资源与资源当前状态冲突;410(Gone)表示服务器上的某个资源被永久性的删除
  • Host头处理,在HTTP1.0中认为每台服务器都绑定一个唯一的IP地址,因此,请求消息中的URL并没有传递主机名(hostname)。但随着虚拟主机技术的发展,在一台物理服务器上可以存在多个虚拟主机(Multi-homed Web Servers),并且它们共享一个IP地址。HTTP1.1的请求消息和响应消息都应支持Host头域,且请求消息中如果没有Host头域会报告一个错误(400 Bad Request)
  • 长连接,HTTP 1.1支持长连接(PersistentConnection)和请求的流水线(Pipelining)处理,在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应,减少了建立和关闭连接的消耗和延迟,在HTTP1.1中默认开启Connection: keep-alive,弥补了HTTP1.0每次请求都要创建连接的缺点

1.0和1.1现存的问题

  • http1.0在传输数据时,每次都需要重新建立连接,无疑增加了大量的延迟时间,特别是在移动端更为突出

  • http1.0 和1.1在传输数据时,所有传输的内容都是明文,客户端和服务器端都无法验证对方的身份,无法保证数据的安全性

  • 虽然http1.1支持了keep-alive,来弥补多次创建连接产生的延迟,但是keepalive使用多了同样会给服务端带来大量的性能压力,并且对于单个文件被不断请求的服务(例如图片存放网站),keep-alive可能会极大的影响性能,因为它在文件被请求之后还保持了不必要的连接很长时间

  • HTTP1.1和1.1在使用时,header里携带的内容过大,增加了传输的成本,并且每次请求header基本不怎么变化,尤其在移动端增加用户流量

SPDY

​ 2009年,谷歌研发,综合HTTPS和HTTP两者有点于一体的传输协议,主要特点:

  • 降低延迟,针对HTTP高延迟的问题,SPDY优雅的采取了多路复用(multiplexing)。多路复用通过多个请求stream共享一个tcp连接的方式,解决了HOL blocking的问题,降低了延迟同时提高了带宽的利用率
  • 请求优先级(request prioritization)。多路复用带来一个新的问题是,在连接共享的基础之上有可能会导致关键请求被阻塞。SPDY允许给每个request设置优先级,重要的请求就会优先得到响应。比如浏览器加载首页,首页的html内容应该优先展示,之后才是各种静态资源文件,脚本文件等加载,可以保证用户能第一时间看到网页内容
  • header压缩。HTTP1.x的header很多时候都是重复多余的。选择合适的压缩算法可以减
    小包的大小和数量
  • 基于HTTPS的加密协议传输,大大提高了传输数据的可靠性
  • 服务端推送(server push),采用了SPDY的网页,例如网页有一个sytle.css的请求,在客户端收到sytle.css数据的同时,服务端会将sytle.js的文件推送给客户端,当客户端再次尝试获取sytle.js时就可以直接从缓存中获取到,不用再发请求了

http/2.0:

2015年 HTTP2.0是SPDY的升级版

  • 头信息和数据体都是二进制,称为头信息帧和数据帧
  • 复用TCP连接,在一个连接里,客户端和浏览器都可以同时发送多个请求或回应,且不用按顺序一一对应,避免了“队头堵塞“,此双向的实时通信称为多工(Multiplexing)
  • 引入头信息压缩机制(header compression),头信息使用gzip或compress压缩后再发送;客户端和服务器同时维护一张头信息表,所有字段都会存入这个表,生成一个索引号,不发送同样字段,只发送索引号,提高速度
  • HTTP/2 允许服务器未经请求,主动向客户端发送资源,即服务器推送(server push)

HTTP2.0和SPDY区别:

  • HTTP2.0 支持明文 HTTP 传输,而 SPDY 强制使用 HTTPS
  • HTTP2.0 消息头的压缩算法采用 HPACK,而非 SPDY 采用的 DEFLATE
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