HTTP1.0、HTTP1.1 、SPDY、HTTP2.0之演变过程和优化

 一、协议的演变过程和时间

HTTP1.0(1996年) -> HTTP1.1(1999年) -> SPDY(2012年google提出了SPDY的方案) -> HTTP2.0(2013年8月进行首次合作共事性测试)

二、影响一个HTTP网络请求的因素

主要有两个:带宽和延迟

1)带宽:网络基础建设已经使得带宽得到极大的提升,一般不再会担心带宽而影响网速。

2)延迟:这个是主要原因

  • 浏览器阻塞:浏览器对于同一个域名,同时只能有 4 个连接(不同浏览器最大连接不同)超过浏览器最大连接数限制,后续请求就会被阻塞
  • DNS 查询:本地DNS缓存可以直接重域名解析到IP 
  • 建立连接:HTTP 是基于 TCP 协议,浏览器最快也要在第三次握手时才能捎带 HTTP 请求报文,达到真正的建立连接,但是这些连接无法复用会导致每次请求都经历三次握手和慢启动。三次握手在高延迟的场景下影响较明显,慢启动则对文件类大请求影响较大。

三、HTTP1.1对HTTP1.0的优化

1)、缓存处理

HTTP1.1则引入了更多的缓存控制策略例,比如header里面的(Entity tag,If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match),HTTP1.0中主要header里的If-Modified-Since,Expires

2)、带宽优化及网络连接的使用

HTTP1.0中,存在一些浪费带宽现象,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),这样就方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接。

3)、错误通知的管理

在HTTP1.1中新增了24个错误状态响应码,如409(Conflict)表示请求的资源与资源的当前状态发生冲突;410(Gone)表示服务器上的某个资源被永久性的删除。

4)、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,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)


 

5)、长连接

HTTP 1.1支持长连接和请求的流水线处理,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,一定程度上弥补了HTTP1.0每次请求都要创建连接的缺点。


简而言之增加了长连接请求和响应消息的头域(没有反追404)增加了错误码、引入range头域,只请求部分资源增加了缓存控制策略例

四、SPDY对于HTTP1.1的优化

1)降低延迟

采取了多路复用。多路复用通过多个请求stream共享一个tcp连接的方式

2)请求优先级

多路复用带来新的问题是,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,这样重要的请求就会优先得到响应。


 

3)header压缩

HTTP1.1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。

4)基于HTTPS的加密协议传输

大大提高了传输数据的可靠性,从上到下的协议如下

http

spdy

ssl

tcp

5)服务端推送

采用了SPDY的网页,例如我的网页有一个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

简而言之通过多路复用降级延迟可以设置请求优先级head压缩算法、基于https的加密传输保住数据安全服务端推送本地有缓存数据访问加快

五、HTTP2.0对于SPDY和HTTP1.1的优化

1)HTTP2.0对于SPDY的优化

HTTP2.0可以说是SPDY的升级版,部分不同如下

  • 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 SPDY 采用的 DEFLATE

2)HTTP2.0对于HTTP1.1的优化

  •  新的二进制格式:

    HTTP1.1的解析是基于文本。基于文本协议的格式解析存在天然缺陷,文本的表现形式有多样性,要做到健壮性考虑的场景必然很多,二进制则不同,只认0和1的组合。基于这种考虑HTTP2.0的协议解析决定采用二进制格式,实现方便且健壮

  • 多路复用
  • header压缩
  • 服务端推送

 

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