HTTP版本的发展（1.1）

Sunny947
123 阅读6分钟

HTTP1.1

随着互联网的快速发展，HTTP/1.0也无法满足用户需求了，最根本的问题就是连接问题。因为HTTP1.0是基于TCP设计的，所以HTTP/1.0 每进行一次通信，都需要经历 建立连接、传输数据和断开连接三个阶段。随着浏览器普及，单个页面中的图片文件越来越多，有时候一个页面可能包含了几百个外部引用的资源文件，如果在下载每个文件的时候，都需要经历建立TCP连接、传输数据和断开连接这样的步骤，无疑会增加大量无谓的开销。

为了解决 HTTP/1.0 的问题，1999 年推出的 HTTP/1.1 有以下特点：

1. 改进持久连接

HTTP/1.1 中增加了持久连接的方法，它的特点是在一个TCP连接上可以传输多个HTTP请求，只要浏览器或服务器没有明确断开连接，那么该TCP连接会一直保持。

HTTP的持久连接可以有效减少TCP建立连接和断开连接的次数，这样的好处是减少了服务器额外的负担，并提升整体HTTP的请求时间。

持久连接在HTTP/1.1 中是默认开启的，如果不想采用持久连接，可以在HTTP请求头中加上 Connection: close。目前浏览器中对于同一个域名，默认允许同时建立6个TCP持久连接。

2. 不成熟的HTTP管道化

持久连接虽然能减少TCP的建立和断开次数，但是它需要等待前面的请求返回之后，才能进行下一次请求。如果某个请求由于某些原因没有及时返回，那么就会阻塞后面的所有请求，这就是著名的队头阻塞问题。

请求管道化（pipelining）——尴尬的假并行传输，可以在同个连接发送多个请求，虽然可以整批发送请求，但服务器依然需要根据请求顺序来回复浏览器的请求，可能会发生阻塞（队头阻塞），最终被各大厂商放弃。

3. 提供虚拟主机的支持

在HTTP/1.0 中每个域名绑定了唯一的IP地址，因此一个服务器只能支持一个域名。但是随着虚拟主机技术的发展，需要实现在一台物理主机上绑定多个虚拟主机，每个虚拟主机都有自己的单独的域名，这些单独的域名都公用同一个IP地址。

因此，HTTP/1.1 的请求头中增加了 Host 字段，用来表示当前的域名地址，这样服务器就可以根据不同的Host值做不同的处理。

4. 对动态生成的内容提供了完美支持

在HTTP/1.0时，需要在响应头中设置完整的数据大小，如Content-Length: 901，这样浏览器就可以根据设置的数据大小来接收数据。不过随着服务器端的技术发展，很多页面内容都是动态生成的，因此在传输数据之前并不知道最终的数据大小，这就导致了浏览器不知道何时会接收完所有的文件数据。

HTTP/1.1 通过引入 Chunk transfer 机制来解决这个问题，服务器会将数据分割成若干个任意大小的数据块，每个数据块发送时会附上 上个数据块的长度，最后使用一个零长度的块作为数据发送完成的标志，这样就提供了对动态内容的支持。

5.客户端Cookie

Cookie 是服务器发送到用户浏览器并保存在本地的一小块数据，浏览器之后向同一服务器再次发起请求时会携带上该cookie，用于告知服务端两个请求是否来自同一浏览器。

// 响应头
Set-Cookie: yummy_cookie=choco

// 请求头
Cookie: yummy_cookie=choco;

HTTP1.1还加入了缓存处理（强缓存和协商缓存）新的字段如cache-control

总结
  • 默认使用持久连接Connection: keep-alive
  • 不成熟的HTTP请求管道化（pipelining）——尴尬的假并行传输，虽然能同时发起多个请求，但是得按顺序接收，也可能造成队头阻塞
  • 增加Host字段、支持断点传输等（把文件分成几部分)
  • 增加 PUT、DELETE、OPTIONS等方法
  • HTTP1.1还加入了缓存处理（强缓存和协商缓存）新的字段如cache-control

HTTP/1.1为网络效率做了大量的优化，最核心的有如下三种方式:

  1. 增加了持久连接;
  2. 浏览器为每个域名最多同时维护6个TCP持久连接;
  3. 使用CDN实现域名分片机制。
HTTP/1.1 的主要问题

HTTP/1.1对带宽的利用率却并不理想，这也是HTTP/1.1的一个核心问题。

之所以说HTTP/1.1对带宽的利用率不理想，是因为HTTP/1.1很难将带宽用满。比如我们常说的100M带宽， 实际的下载速度能达到12.5M/S，而采用HTTP/1.1时，也许在加载⻚面资源时最大只能使用到2.5M/S，很难将12.5M全部用满。主要有以下几个原因：

  1. TCP的慢启动

    一旦一个TCP连接建立之后，就进入了发送数据状态，刚开始TCP协议会采用一个非常慢的速度去发送数据，然后慢慢加快发送数据的速度，直到发送数据的速度达到一个理想状态，我们把这个过程称为慢启动。

    而之所以说慢启动会带来性能问题，是因为页面中常用的一些关键资源文件本来就不大，如HTML文件、 CSS文件和JavaScript文件，通常这些文件在TCP连接建立好之后就要发起请求的，但这个过程是慢启动，所以耗费的时间比正常的时间要多很多，这样就推迟了宝贵的首次渲染页面的时间了。

  2. TCP之间多个连接会互相竞争固定的带宽

  3. HTTP/1.1 队头阻塞的问题：

    在HTTP/1.1中使用持久连接时，虽然能公用一个TCP管道，但是在一个管道中同 一时刻只能处理一个请求，在当前的请求没有结束之前，其他的请求只能处于阻塞状态。这意味着我们不能 随意在一个管道中发送请求和接收内容。

HTTP/1.1所存在的一些主要问题: 慢启动和TCP连接之间相互竞争带宽是由于TCP本身的机制导致的，而队头阻塞是由于HTTP/1.1的机制导致的。

avatar
文章
阅读
粉丝