http系列--HTTP2.0新特性:二進位制傳輸,多路複用,Haeder壓縮,服務端push,QUIC協議

saucxs發表於2019-05-27

一、前言

HTTP 2.0 相比於 HTTP 1.X,可以說是大幅度提高了 web 的效能。

 

在 HTTP 1.X 中,為了效能考慮,我們會引入雪碧圖、將小圖內聯、使用多個域名等等的方式。這一切都是因為瀏覽器限制了同一個域名下的請求數量,當頁面中需要請求很多資源的時候,隊頭阻塞(Head of line blocking)會導致在達到最大請求數量時,剩餘的資源需要等待其他資源請求完成後才能發起請求。

 

二、HTTP 2.0

感受下 HTTP 2.0 比 HTTP 1.X 到底快了多少,地址:https://http2.akamai.com/demo

在 HTTP 1.X 中,因為隊頭阻塞的原因,你會發現請求是這樣的

在 HTTP 2.0 中,因為引入了多路複用,你會發現請求是這樣的

 

三、HTTP 2.0核心

3.1 二進位制傳輸

HTTP 2.0中所有加強效能的核心帶你在於此--二進位制傳輸

之前的HTTP的版本中,我們傳輸資料方式--文字傳輸。

在HTTP 2.0中引入了新的編碼機制,所有傳輸的資料都會被分隔,並採用二級制格式編碼。

3.2 多路複用

在 HTTP 2.0 中,有兩個非常重要的概念,分別是幀(frame)和流(stream)。

幀代表著最小的資料單位,每個幀會標識出該幀屬於哪個流,流也就是多個幀組成的資料流。

多路複用,就是在一個 TCP 連線中可以存在多條流。換句話說,也就是可以傳送多個請求,對端可以通過幀中的標識知道屬於哪個請求。通過這個技術,可以避免 HTTP 舊版本中的隊頭阻塞問題,極大的提高傳輸效能。

 

3.3 Header壓縮

在 HTTP 1.X 中,我們使用文字的形式傳輸 header,在 header 攜帶 cookie 的情況下,可能每次都需要重複傳輸幾百到幾千的位元組。

在 HTTP 2.0 中,使用了 HPACK 壓縮格式對傳輸的 header 進行編碼,減少了 header 的大小。並在兩端維護了索引表,用於記錄出現過的 header ,後面在傳輸過程中就可以傳輸已經記錄過的 header 的鍵名,對端收到資料後就可以通過鍵名找到對應的值。

 

3.4 服務端push

在 HTTP 2.0 中,服務端可以在客戶端某個請求後,主動推送其他資源。

可以想象以下情況,某些資源客戶端是一定會請求的,這時就可以採取服務端 push 的技術,提前給客戶端推送必要的資源,這樣就可以相對減少一點延遲時間。當然在瀏覽器相容的情況下你也可以使用 prefetch 。

 

3.5 QUIC

這是一個谷歌出品的基於 UDP 實現的同為傳輸層的協議,目標很遠大,希望替代 TCP 協議。

1、該協議支援多路複用,雖然 HTTP 2.0 也支援多路複用,但是下層仍是 TCP,因為 TCP 的重傳機制,只要一個包丟失就得判斷丟失包並且重傳,導致發生隊頭阻塞的問題,但是 UDP 沒有這個機制

2、實現了自己的加密協議,通過類似 TCP 的 TFO 機制可以實現 0-RTT,當然 TLS 1.3 已經實現了 0-RTT 了

3、支援重傳和糾錯機制(向前恢復),在只丟失一個包的情況下不需要重傳,使用糾錯機制恢復丟失的包。糾錯機制:通過異或的方式,算出發出去的資料的異或值並單獨發出一個包,服務端在發現有一個包丟失的情況下,通過其他資料包和異或值包算出丟失包。在丟失兩個包或以上的情況就使用重傳機制,因為算不出來了。

 

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