HTTP, HTTP2.0, SPDY,
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作为一个经常和web打交道的程序员,了解这些协议是必须的。
本文就向大家介绍一下这些协议的区别和基本概念,文中可能不局限于前端知识,还包括一些运维,协议方面的知识,希望能给读者带来一些收获,如有不对之处还请指出。
1Web始祖HTTP
全称:超文本传输协议(HyperTextTransferProtocol)。
伴随着计算机络和浏览器的诞生,HTTP1.0也随之而来,处于计算机络中的应用层,HTTP是建立在TCP协议之上,所以HTTP协议的瓶颈及其优化技巧都是基于TCP协议本身的特性,例如tcp建立连接的3次握手和断开连接的4次挥手以及每次建立连接带来的RTT延迟时间。
2HTTP与现代浏览器
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。同样到了移动互联时代,我们页面可以跑在端浏览器里面,但是和PC相比,端的络情况更加复杂,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。
3HTTP的基本优化
影响一个HTTP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的阶段,带宽可能会成为一个比较严重影响请求的问题,当时现在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速,那么就只剩下延迟了。
延迟:
浏览器阻塞(HOLblocking):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(DNSLookup):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(Initialconnection):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。
4HTTP1.0和HTTP1.1的一些区别
HTTP1.0最早在页中使用是在年,那个时候只是使用一些较为简单的页上和络请求上,而HTTP1.1则在年才开始广泛应用于现在的各大浏览器络请求中,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:
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Entitytag,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。
带宽优化及络连接的使用,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(PartialContent),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。
错误通知的管理,在HTTP1.1中新增了24个错误状态响应码,如(Conflict)表示请求的资源与资源的当前状态发生冲突;(Gone)表示服务器上的某个资源被永久性的删除。
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-homedWebServers),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(BadRequest)。
长连接,HTTP1.1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。以下是常见的HTTP1.0:
区别用一张图来体现:
5HTTP1.0和HTTP1.1存在的一些问题
上面提到过的,HTTP1.x在传输数据时,每次都需要重新建立连接,无疑增加了大量的延迟时间,特别是在移动端更为突出。
HTTP1.x在传输数据时,所有传输的内容都是明文,客户端和服务器端都无法验证对方的身份,这在一定程度上无法保证数据的安全性。
HTTP1.x在使用时,header里携带的内容过大,在一定程度上增加了传输的成本,并且每次请求header基本不怎么变化,尤其在移动端增加用户流量。
虽然HTTP1.x支持了keep-alive,来弥补多次创建连接产生的延迟,但是keep-alive使用多了同样会给服务端带来大量的性能压力,并且对于单个文件被不断请求的服务(例如图片存放站),keep-alive可能会极大的影响性能,因为它在文件被请求之后还保持了不必要的连接很长时间。
6HTTPS应声而出
为了解决以上问题,景在年创建了HTTPS,并应用在景导航者浏览器中。
最初,HTTPS是与SSL一起使用的;在SSL逐渐演变到TLS时(其实两个是一个东西,只是名字不同而已),最新的HTTPS也由在年五月公布的RFC正式确定下来。
简单来说,HTTPS就是安全版的HTTP,并且由于当今时代对安全性要求更高,chrome和firefox都大力支持站使用HTTPS,苹果也在ios10系统中强制app使用HTTPS来传输数据,由此可见HTTPS势在必行。
7HTTPS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。
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。
8HTTP改造
如果一个站要全站由HTTP替换成HTTPS,可能需要
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