HTTPS的默认端口号是443,HTTP是80
HTTPS是在HTTP的基础上使用SSL/TLS来加密报文,对窃听和中间人攻击提供合理的防护
SSL/TLS工作在应用层和传输层之间
HTTPS的通信过程
1.tcp的三次握手
2.tls的连接
3.http的请求和响应
HTTP协议的不足(HTTP1.1)
同一时间,一个连接只能对应一个请求
针对同一个域名,大多数浏览器允许同时最多六个并发连接
只允许客服端主动发起请求
一个请求只能对应一个响应
同一个会话的多次请求中,头信息会被重复传输
通常会给每个传输增加500~800字节的开销
如果使用cookie,增加的开销会更多,可能达到上千字节
SPDY:
SPDY并不用于取代HTTP,它只是修改了HTTP请求与响应的传输方式
只需增加一个SPDY层,现有的所有服务端应用均不用做任何修改
HTTP2的新特性:
二进制格式:
HTTP2采用二进制格式,非HTTP1.1的文本格式
二进制格式再协议的解析和优化扩展上带来更多的优势和可能
HTTP2一些基本概念
数据流:已建立连接内的双向字节流,可以承载一条或者多条信息
所有通信都在一个TCP上连接完成,此连接可以承载任意数量的双向数据流
消息:与逻辑HTTP请求或响应消息对应,由一系列帧组成
帧:HTTP2通信的最小单位,每个帧都包含帧头(会标识出当前帧所属的数据流)
来自不同数据流的帧可以交错发送,然后再根据每个帧头的数据流标识符重新组装
HTTP2多路复用
客服端和服务器可以将HTTP消息分解为互不依赖的帧,然后交错发送,最后再另一端把它们组装起来
并行交错地发送多个请求,请求之间互不影响
并行交错地发送多个请求,响应之间互不干扰
使用一个连接并行发送多个请求和响应
不必再为绕过HTTP限制而作很多工作
比如images sprites(将多张小图合并成一张大图,最后通过CSS结合小图的位置、尺寸进行精准定位、合并CSS\JS、内嵌CSS\JS\Base64图片、域名分片等
优先级
HTTP2标准允许每个数据流都有一个关联的权重和依赖关系
可以向每个数据流分配一个介于1至256之间的整数
每个数据流与其他数据流之间可以存在显示依赖关系
客服端可以构建和传递 “优先级树”,表明它倾向于如何接收响应
服务器可以使用此信息通过控制CPU、内存和其他资源的分配设定数据流的优先级
再资源数据可用后,确保将高优先级应以最优方式传输至客服端
头部压缩
HTTP2使用HPACK压缩请求头和响应头
可以极大减少头部开销,进而提高性能
服务器推送
服务器可以对一个客服端请求发送多个响应
除了对最初的响应外,服务器还可以向客服端推送额外资源,而无需客服端额外明确地请求
HTTP2的问题
队头阻塞
握手迟延
RTT:往返时延,可以简单理解为通信一来一回的时间
HTTP3
弃用TCP协议,改为使用基于UDP协议的QUIC协议实现
那么HTTP3基于UDP,如何保证可靠传输?
由QUIC保证
HTTP3的新特性—迁移连接
TCP基于四要素(源IP,源端口,目标IP,目标端口)
切换网络时至少会有一个要素发生变化,导致连接发生变化
当连接发生变化时,如果还使用原来的TCP连接,则会导致连接失败,就得等原来的连接超时后重新建立连接
所以我们有时候发现切换到一个新网络时,即使新网络状况良好,但内容还是需要加载很久
如果实现得好,当检测到网络变化时立刻建立新的TCP连接,即使这样,建立新的连接还是需要几百毫秒时间
QUIC的连接不受四要素的影响,当四要素发生变化时,原连接依然维持
QUIC连接不以4要素作为标识,而是使用一组Connection ID(连接ID)来标识一个连接
即使IP或者端口发生变化,只要Connection ID没有变化,那么连接依然可以维持
比如:
当设备连接到Wi-Fi时,将进行中的下载从蜂窝网络连接转移到更快速的Wi-Fi连接
当Wi-Fi连接不再可用时,将连接转移到蜂窝网络连接
HTTP3的问题—操作系统内核、CPU负载
与基于TLS的HTTP2相比,它们大规模部署的QUIC需要近2倍的CPU使用量
Linux内核的UDP部分没有得到像TCP那样的优化,因为传统上没有使用UDP进行如此高速的信息传输
TCP和TLS有硬件加速,而这对于UDP很罕见,对于QUIC则基本不存在
