HTTP的版本迭代过程

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HTTP的版本迭代过程

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HTTP 1.0 和 HTTP 1.1 之间有哪些区别?

持久化连接

http1.0 默认使用非持久连接,而 http1.1 默认使用持久连接。http1.1 通过使用持久连接来使多个 http 请求复用同一个 TCP 连接,以此来避免使用非持久连接时每次需要建立连接的时延。

支持部分资源请求

在 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),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。

添加更多控制缓存策略

缓存方面,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 Etag、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。

添加Host字段

http1.1 中新增了 host 字段,用来指定服务器的域名。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,并且它们共享一个IP地址。因此有了 host 字段,这样就可以将请求发往到同一台服务器上的不同网站。

添加更多请求方法

http1.1 相对于 http1.0 还新增了很多请求方法,如 PUT、HEAD、OPTIONS 等。

HTTP 1.1 和 HTTP 2.0 的区别

改为二进制协议

HTTP/2 是一个二进制协议。在 HTTP/1.1 版中,报文的头信息必须是文本(ASCII 编码),数据体可以是文本,也可以是二进制。HTTP/2 则是一个彻底的二进制协议,头信息和数据体都是二进制,并且统称为"帧",可以分为头信息帧和数据帧。 帧的概念是它实现多路复用的基础。

多路复用

HTTP/2 实现了多路复用,HTTP/2 仍然复用 TCP 连接,但是在一个连接里,客户端和服务器都可以同时发送多个请求或回应,而且不用按照顺序一一发送,这样就避免了"队头堵塞"【1】的问题。

数据流

HTTP/2 使用了数据流的概念,因为 HTTP/2 的数据包是不按顺序发送的,同一个连接里面连续的数据包,可能属于不同的请求。因此,必须要对数据包做标记,指出它属于哪个请求。HTTP/2 将每个请求或回应的所有数据包,称为一个数据流。每个数据流都有一个独一无二的编号。数据包发送时,都必须标记数据流 ID ,用来区分它属于哪个数据流。

头信息压缩

HTTP/2 实现了头信息压缩,由于 HTTP 1.1 协议不带状态,每次请求都必须附上所有信息。所以,请求的很多字段都是重复的,比如 Cookie 和 User Agent ,一模一样的内容,每次请求都必须附带,这会浪费很多带宽,也影响速度。HTTP/2 对这一点做了优化,引入了头信息压缩机制。一方面,头信息使用 gzip 或 compress 压缩后再发送;另一方面,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,以后就不发送同样字段了,只发送索引号,这样就能提高速度了。

支持服务器推送

HTTP/2 允许服务器未经请求,主动向客户端发送资源,这叫做服务器推送。使用服务器推送提前给客户端推送必要的资源,这样就可以相对减少一些延迟时间。这里需要注意的是 http2 下服务器主动推送的是静态资源,和 WebSocket 以及使用 SSE 等方式向客户端发送即时数据的推送是不同的。

HTTP 3.0

HTTP/3基于UDP协议实现了类似于TCP的多路复用数据流、传输可靠性等功能,这套功能被称为QUIC协议。

流量控制、传输可靠性功能

QUIC在UDP的基础上增加了一层来保证数据传输可靠性,它提供了数据包重传、拥塞控制、以及其他一些TCP中的特性。

集成TLS加密功能

目前QUIC使用TLS1.3,减少了握手所花费的RTT数。

多路复用

同一物理连接上可以有多个独立的逻辑数据流,实现了数据流的单独传输,解决了TCP的队头阻塞问题。

快速握手

由于基于UDP,可以实现使用0 ~ 1个RTT来建立连接。

总结

http1.1
  • 持久化连接
  • 支持部分资源传输(206)
  • 添加更多缓存策略(etag)
  • 添加host请求头
  • 支持更多请求方法(put options 等)
Http2.0
  • 多路复用
  • 二进制协议
  • 请求头压缩
  • 服务端推送资源
  • 数据流添加id
http3.0
  • 改为使用QUIC(魔改UDP)
  • 多路复用
  • 基于TLS加密
  • 流量控制,传输可靠
  • 快速握手