2021-11-03 http1.0 http2 https之间的发展历程

http 0.9

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只有get请求，只能发送文本，响应请求后立即关闭

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http 1.0

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1、加强http 0.9 文本之外，还可以发送图片、文件、音乐等，引入了http header的概念，增加了状态码，以及head、post等方法。
2、响应请求后立刻断开连接（无连接）：导致的问题就是无法持久连接，每次发送请求都需要进行tcp连接，性能不好。
3、队头堵塞：http 1.0 规定一个请求得到响应之后，才能发送下一个请求。如果第一个请求一直没有回来，那下一个请求就一直无法发出。

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http 1.1

为了解决1.0的诸多问题，1.1出现了

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1、长连接：增加Connection字段，通过设置Keep-Alive，可以保持长接连不断开，使得请求管线化成为可能。管线化使得请求能够“并行”传输。（这里的并行不是真正的并行）。因为服务器需要按照请求的先后顺序进行应答，以便客户端能够区分每个请求对应的响应内容。
2、增加put、delete等新的方法
3、允许相应数据分段
4、增加缓存处理（强缓存和协商缓存），增加字段cache-control

1、expires：最先引入的字段，值是过期时间。但是这个字段有漏洞，因为客户端的时间和服务器的时间可能不一致，会出现问题
2、cache-control（比expires优先级高）
    max-age
    no-cache // 每次都去服务端询问，看有没有变化
    no-store // 不缓存
3、协商缓存
    last-modify / if-modified-since    //在某个时间点后，是否更改过，但是只是精确到s，如果在1s内发生更改，检测不出来，所以要配合
    etag 使用，如果etag / if-none-match不一致，那么就改变了（if-none-match 优先级高于if-modified-since）。如果文件很大，生成摘要比较耗时，会简单使用弱指纹，比如last-modified + 文件长度 来判断文件是否更改。

5、不对请求头进行压缩，只对请求体进行压缩
6、传输时是纯文本格式，解析起来很麻烦

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但是还是没有解决队头堵塞的问题

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所以浏览器厂商采用另外一种做法，打开多个tcp会话，但是会有限制，比如同一个域名最多能打开6个tcp会话。那我们说可以多增加几个不同的域名，但是域名过多会引起dns域名解析复杂，也不推荐

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https(保证密文，防止篡改)

对称加密 非对称加密 混合加密

http2

主要是提升http性能，并且兼容http1.1
问题
a. http1.1只是压缩了请求体，对请求头没有压缩
b.http1.1的管线化，也同样存在队头阻塞的问题
解决方式
1、多路复用
同一条TCP线路上可以乱序发送请求和响应，多个请求和响应之间没有顺序
（1）同域下只开一个tcp连接
（2）采用2进制格式传输数据。http1.1采用文本格式，需要处理空格、换行等。文本的表现形式具有多样性，而2进制只有0和1，体积更小，处理起来歧义也更小
（3）采用流的形式传输数据，每一帧都有编号
（4）对头部进行压缩，将请求行移动到header中，用hpack算法进行压缩
（5）服务端推送（服务端可以提前把客户端要用的数据推送到客户端）

http3 （主要解决tcp队头堵塞的问题）

tcp为了保证可靠传输，如果发生了丢包，需要一直等待发生丢包的数据重新传输，造成队头堵塞。
（1）采用QUIC协议
a、主要是将tcp协议更换为udp协议，udp是无序的，所以可以解决队头堵塞。
udp是不必经过3次握手，比tcp快；quic基于udp实现了可靠传输、流量控制、实现流和多路复用
b、支持链接迁移，不受port和ip变化而发生重连，通过connectionid进行链接
c、使用qpack进行头部压缩，因为hpack进行头部压缩有顺序，会造成队头堵塞

http 优化

image.png

Timing

queueing: 请求发送之前会根据优先级进行排队，同时每个域名最多处理6个tcp连接，超过的也要进行排队，同时操作系统分配磁盘空间也会有一定的耗时
stalled：请求发送前的等待时间（处理代理，连接复用）
dns lookup：查找dns的时间
initial connection： 建立tcp连接的时间
ssl: ssl握手的时间（ssl协商）
request sent：请求发送时间
waiting: 等待响应时间，客户端收到首个字符的时间
content download： 下载响应的时间

优化

1、减少dns的数量，dns越多，解析需要花费的时间就越多
2、减少网站中的重定向数量，重定向越多，请求就越多
3、选用高性能的web服务器nginx代理静态资源
4、资源大小优化：对资源进行压缩、合并（合并可以减少请求数量，也会产生资源缓存问题）
5、给资源增加强制缓存和协商缓存
6、升级http1.1到http2
7、将静态资源迁移到cdn

CDN

CDN全称是content delivery network，受制于网络限制，访问者离服务器越远，速度就越慢
核心就是 离你最近的服务器提供数据

• 现在全国各地假设cdn服务器
• 正常访问网站会通过dns解析，解析到对应的服务器
• 解析1:我们通过cdn域名访问时，会被解析到cdn专用dns服务器上。并返回cdn负载均衡服务器的地址
• 解析2：向全局负载均衡服务器发送请求，全局负载均衡服务器会根据用户ip分配用户区域的负载均衡服务器。并返回一台cdn服务器ip地址
• 解析3: 用户向cdn服务器发起请求，如果服务器上不存在次稳健，则向上一级缓存服务器请求，直至查找到源服务器，返回结果，并缓存到dns服务器上。