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http1.0、http1.1 和 http2.0 的区别 http 各版本区别-ag真人游戏

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一、http的历史

早在 http 建立之初,主要就是为了将超文本标记语言(html)文档从web服务器传送到客户端的浏览器。也是说对于前端来说,我们所写的html页面将要放在我们的 web 服务器上,用户端通过浏览器访问url地址来获取网页的显示内容,但是到了 web2.0 以来,我们的页面变得复杂,不仅仅单纯的是一些简单的文字和图片,同时我们的 html 页面有了 css,javascript,来丰富我们的页面展示,当 ajax 的出现,我们又多了一种向服务器端获取数据的方法,这些其实都是基于 http 协议的。同样到了移动互联网时代,我们页面可以跑在手机端浏览器里面,但是和 pc 相比,手机端的网络情况更加复杂,这使得我们开始了不得不对 http 进行深入理解并不断优化过程中。

二、http的基本优化

影响一个 http 网络请求的因素主要有两个:带宽和延迟。

  • 带宽:如果说我们还停留在拨号上网的阶段,带宽可能会成为一个比较严重影响请求的问题,但是现在网络基础建设已经使得带宽得到极大的提升,我们不再会担心由带宽而影响网速,那么就只剩下延迟了。
  • 延迟:

    • 浏览器阻塞(hol blocking):浏览器会因为一些原因阻塞请求。浏览器对于同一个域名,同时只能有 4 个连接(这个根据浏览器内核不同可能会有所差异),超过浏览器最大连接数限制,后续请求就会被阻塞。

    • dns 查询(dns lookup):浏览器需要知道目标服务器的 ip 才能建立连接。将域名解析为 ip 的这个系统就是 dns。这个通常可以利用dns缓存结果来达到减少这个时间的目的。

    • 建立连接(initial connection):http 是基于 tcp 协议的,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、http1.0和http1.1的一些区别

http1.0最早在网页中使用是在1996年,那个时候只是使用一些较为简单的网页上和网络请求上,而http1.1则在1999年才开始广泛应用于现在的各大浏览器网络请求中,同时http1.1也是当前使用最为广泛的http协议。 主要区别主要体现在:

  1. 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。
  2. 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),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,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)。

  5. 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,一定程度上弥补了http1.0每次请求都要创建连接的缺点。

     

四、https与http的一些区别

  • https协议需要到ca申请证书,一般免费证书很少,需要交费。
  • http协议运行在tcp之上,所有传输的内容都是明文,https运行在ssl/tls之上,ssl/tls运行在tcp之上,所有传输的内容都经过加密的。

  • http和https使用的是完全不同的连接方式,用的端口也不一样,前者是80,后者是443。

  • https可以有效的防止运营商劫持,解决了防劫持的一个大问题。

五、spdy:http1.x的优化

2012年google如一声惊雷提出了spdy的方案,优化了http1.x的请求延迟,解决了http1.x的安全性,具体如下:

  1. 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。
  2. 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,这样重要的请求就会优先得到响应。比如浏览器加载ag真人游戏首页,ag真人游戏首页的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,这样可以保证用户能第一时间看到网页内容。

  3. header压缩。前面提到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。

  4. 基于https的加密协议传输,大大提高了传输数据的可靠性。

  5. 服务端推送(server push),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,不用再发请求了。spdy构成图:

 

 

spdy位于http之下,tcp和ssl之上,这样可以轻松兼容老版本的http协议(将http1.x的内容封装成一种新的frame格式),同时可以使用已有的ssl功能。

 

六、http2.0性能惊人

http/2: the future of the internet https://link.zhihu.com/?target=https://http2.akamai.com/demo 是 akamai 公司建立的一个官方的演示,用以说明 http/2 相比于之前的 http/1.1 在性能上的大幅度提升。 同时请求 379 张图片,从load time 的对比可以看出 http/2 在速度上的优势。

 

 

七、http2.0:spdy的升级版

http2.0可以说是spdy的升级版(其实原本也是基于spdy设计的),但是,http2.0 跟 spdy 仍有不同的地方,如下:

http2.0和spdy的区别:

  1. http2.0 支持明文 http 传输,而 spdy 强制使用 https
  2. http2.0 消息头的压缩算法采用 hpack http://http2.github.io/http2-spec/compression.html,而非 spdy 采用的 deflate http://zh.wikipedia.org/wiki/deflate

 

八、http2.0和http1.x相比的新特性

  • 新的二进制格式(binary format),http1.x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(multiplexing),即连接共享,即每一个request都是是用作连接共享机制的。一个request对应一个id,这样一个连接上可以有多个request,每个连接的request可以随机的混杂在一起,接收方可以根据request的 id将request再归属到各自不同的服务端请求里面。

  • header压缩,如上文中所言,对前面提到过http1.x的header带有大量信息,而且每次都要重复发送,http2.0使用encoder来减少需要传输的header大小,通讯双方各自cache一份header fields表,既避免了重复header的传输,又减小了需要传输的大小。

  • 服务端推送(server push),同spdy一样,http2.0也具有server push功能。

     

九、http2.0的升级改造

  • 前文说了http2.0其实可以支持非https的,但是现在主流的浏览器像chrome,firefox表示还是只支持基于 tls 部署的http2.0协议,所以要想升级成http2.0还是先升级https为好。
  • 当你的网站已经升级https之后,那么升级http2.0就简单很多,如果你使用nginx,只要在配置文件中启动相应的协议就可以了,可以参考nginx白皮书,nginx配置http2.0官方指南 https://www.nginx.com/blog/nginx-1-9-5/。

  • 使用了http2.0那么,原本的http1.x怎么办,这个问题其实不用担心,http2.0完全兼容http1.x的语义,对于不支持http2.0的浏览器,nginx会自动向下兼容的。

 

十、附注

http2.0的多路复用和http1.x中的长连接复用有什么区别?

  • http/1.* 一次请求-响应,建立一个连接,用完关闭;每一个请求都要建立一个连接;
  • http/1.1 pipeling解决方式为,若干个请求排队串行化单线程处理,后面的请求等待前面请求的返回才能获得执行机会,一旦有某请求超时等,后续请求只能被阻塞,毫无办法,也就是人们常说的线头阻塞;

  • http/2多个请求可同时在一个连接上并行执行。某个请求任务耗时严重,不会影响到其它连接的正常执行;
    具体如图:

     

服务器推送到底是什么?
服务端推送能把客户端所需要的资源伴随着index.html一起发送到客户端,省去了客户端重复请求的步骤。正因为没有发起请求,建立连接等操作,所以静态资源通过服务端推送的方式可以极大地提升速度。具体如下:

  • 普通的客户端请求过程:
  • 服务端推送的过程:

为什么需要头部压缩?
假定一个页面有100个资源需要加载(这个数量对于今天的web而言还是挺保守的), 而每一次请求都有1kb的消息头(这同样也并不少见,因为cookie和引用等东西的存在), 则至少需要多消耗100kb来获取这些消息头。http2.0可以维护一个字典,差量更新http头部,大大降低因头部传输产生的流量。具体参考:http/2 头部压缩技术介绍

 

http2.0多路复用有多好?
http 性能优化的关键并不在于高带宽,而是低延迟。tcp 连接会随着时间进行自我「调谐」,起初会限制连接的最大速度,如果数据成功传输,会随着时间的推移提高传输的速度。这种调谐则被称为 tcp 慢启动。由于这种原因,让原本就具有突发性和短时性的 http 连接变的十分低效。
http/2 通过让所有数据流共用同一个连接,可以更有效地使用 tcp 连接,让高带宽也能真正的服务于 http 的性能提升。

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