HTTP2.0从开天劈地学起

神说,要有光。于是便有了光。
头说,你得分享点东西。于是便有了这篇文章。

Why HTTP2

一、慢

影响一个网络请求的因素主要有两个,带宽和延迟。今天的网络基础建设已经使得带宽得到极大的提升,大部分时候都是延迟在影响响应速度。

二、连接无法复用

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、head of line blocking

head of line blocking会导致带宽无法被充分利用,以及后续健康请求被阻塞。
HTTP 1.0 -> HTTP 1.1
不过pipelining并不是救世主,它也存在不少缺陷:

  • pipelining只能适用于http1.1,一般来说,支持http1.1的server都要求支持pipelining
  • 只有幂等的请求(GET,HEAD)能使用pipelining,非幂等请求比如POST不能使用,因为请求之间可能会存在先后依赖关系。
  • head of line blocking并没有完全得到解决,server的response还是要求依次返回,遵循FIFO(first in first out)原则。也就是说如果请求1的response没有回来,2,3,4,5的response也不会被送回来。
  • 绝大部分的http代理服务器不支持pipelining。
  • 和不支持pipelining的老服务器协商有问题。
  • 可能会导致新的Front of queue blocking问题。

Tips

幂等性定义

在HTTP/1.1规范中幂等性(Idempotence)的定义是:

Methods can also have the property of “idempotence” in that (aside from error or expiration issues) the side-effects of N > 0 identical requests is the same as for a single request.

从定义上看,HTTP方法的幂等性是指一次和多次请求某一个资源应该具有同样的副作用。幂等性属于语义范畴,正如编译器只能帮助检查语法错误一样,HTTP规范也没有办法通过消息格式等语法手段来定义它,这可能是它不太受到重视的原因之一。但实际上,幂等性是分布式系统设计中十分重要的概念,而HTTP的分布式本质也决定了它在HTTP中具有重要地位。
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pipelining

HTTP管线化(英语:HTTP pipelining)是将多个HTTP请求(request)整批提交的技术,而在发送过程中不需先等待服务端的回应。
请求结果管线化使得 HTML 网页加载时间动态提升,特别是在具体有高延迟的连接环境下,如卫星上网。在宽带连接中,加速不是那么显著的,因为需要服务器端应用 HTTP/1.1 协议:服务器端必须按照客户端的请求顺序恢复请求,这样整个连接还是先进先出的,队头阻塞(HOL blocking)可能会发生,造成延迟。未来的 HTTP/2.0 或者SPDY中的异步操作将会解决这个问题。因为它可能将多个 HTTP 请求填充在一个TCP数据包内,HTTP 管线化需要在网络上传输较少的 TCP 数据包,减少了网络负载。
管线化机制须通过永久连接(persistent connection)完成,并且只有 GET 和 HEAD 等要求可以进行管线化,非幂等的方法,例如POST将不会被管线化。连续的 GET 和 HEAD 请求总可以管线化的。一个连续的幂等请求,如 GET,HEAD,PUT,DELETE,是否可以被管线化取决于一连串请求是否依赖于其他的。此外,初次创建连接时也不应引导管线机制,因为对方(服务器)不一定支持 HTTP/1.1 版本的协议。
HTTP 管线化同时依赖于客户端和服务器的支持。遵守 HTTP/1.1 的服务器支持管线化。这并不是意味着服务器需要提供管线化的回复,而只是要求在收到管线化的请求时候不会失败。
维基百科

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