Как HTTP/2 сделает веб быстрее

Протокол передачи гипертекста (HTTP) — это простой, ограниченный и невероятно скучный протокол, лежащий в основе Всемирной паутины. По сути, HTTP позволяет считывать данные из подключённых к сети ресурсов, и в течение десятилетий он выступает в роли быстрого, безопасного и качественного “посредника”.
В этой обзорной статье мы расскажем об использовании и преимуществах HTTP/2 для конечных пользователей, разработчиков и организаций, стремящихся использовать современные технологии. Здесь вы найдёте всю необходимую информацию о HTTP/2, от основ до более сложных вопросов.

Содержание:

• Что такое HTTP/2?
• Для чего создавался HTTP/2?
• Чем был плох HTTP 1.1?
• Особенности HTTP/2
• Как HTTP/2 работает с HTTPS?
• Различия между HTTP 1.x, SPDY и HTTP/2
• Основные преимущества HTTP/2
• Сравнение производительности HTTPS, SPDY и HTTP/2
• Браузерная поддержка HTTP/2 и доступность
• Как начать использовать HTTP/2?

Что такое HTTP/2?

HTTP был разработан создателем Всемирной паутины Тимом Бернерсом-Ли. Он сделал протокол простым, чтобы обеспечить функции высокоуровневой передачи данных между веб-серверами и клиентами.

Первая задокументированная версия HTTP — HTTP 0.9 — вышла в 1991. В 1996 появился HTTP 1.0. Годом позже вышел HTTP 1.1 с небольшими улучшениями.



В феврале 2015 Рабочая группа HTTP Инженерного совета Интернета (IETF) пересмотрела протокол HTTP и разработала вторую основную версию в виде HTTP/2. В мае того же года спецификация реализации была официально стандартизирована в качестве ответа на HTTP-совместимый протокол SPDY, созданный в Google. Дискуссия на тему «HTTP/2 против SPDY» будет вестись на протяжении всей статьи.

Что такое протокол?

Чтобы говорить «HTTP/2 против HTTP/1», давайте сначала вспомним, что означает сам термин «протокол», часто упоминаемый в этой статье. Протокол — это набор правил, регулирующих механизмы передачи данных между клиентами (например, веб-браузерами, запрашивающими данные) и серверами (компьютерами, содержащими эти данные).

Протоколы обычно состоят из трёх основных частей: заголовка (header), полезных данных (payload) и футера (footer). Заголовок идёт первым и содержит адреса источника и получателя, а также другую информацию, например размер и тип. Полезные данные — это информация, которая передаётся посредством протокола. Футер передаётся в последнюю очередь и выполняет роль управляющего поля для маршрутизации клиент-серверных запросов к адресатам. Заголовок и футер позволяют избегать ошибок при передаче полезных данных.



Если провести аналогию с обычным бумажным письмом: текст (полезные данные) помещён в конверт (заголовок) с адресом получателя. Перед отправкой конверт запечатывается, и на него наклеивается почтовая марка (футер). Конечно, это упрощённое представление. Передача цифровых данных в виде нулей и единиц не так проста, она требует применения нового измерения, чтобы справиться с растущими технологическими вызовами, связанными со взрывным использование интернета.

Протокол HTTP изначально состоял из двух основных команд:

GET — получение информации с сервера,
POST — принимает данные для хранения.

Этот простой и скучный набор команд — получение данных и передача запроса — лёг в основу и ряда других сетевых протоколов. Сам по себе протокол является ещё одним шагом к улучшению UX, а для его дальнейшего развития необходимо внедрить HTTP/2.

Для чего создавался HTTP/2?

С момента своего возникновения в начале 1990-х, HTTP лишь несколько раз подвергался серьёзному пересмотру. Последняя версия — HTTP 1.1 — используется уже более 15 лет. В эру динамического обновления контента, ресурсоёмких мультимедийных форматов и чрезмерного стремления к увеличению производительности веба, технологии старых протоколов перешли в разряд морально устаревших. Все эти тенденции требуют значительных изменений, которые обеспечивает HTTP/2.

Главная цель разработки новой версии HTTP заключалась в обеспечении трёх свойств, которые редко ассоциируются с одним лишь сетевым протоколом, без необходимости использования дополнительных сетевых технологий, — простота, высокая производительность и устойчивость. Эти свойства обеспечены благодаря уменьшению задержек при обработке браузерных запросов с помощью таких мер, как мультиплексирование, сжатие, приоритезация запросов и отправка данных по инициативе сервера (Server Push).

В качестве усовершенствований HTTP используются такие механизмы, как контроль потоков (flow control), апгрейд (upgrade) и обработка ошибок. Они позволяют разработчикам обеспечивать высокую производительность и устойчивость веб-приложений. Коллективная система (collective system) позволяет серверам эффективно передавать клиентам больше контента, чем они запросили, что предотвращает постоянные запросы информации, пока сайт не будет целиком загружен в окне браузера. Например, возможность отправки данных по инициативе сервера (Server Push), предоставляемая HTTP/2, позволяет серверу отдавать сразу весь контент страницы, за исключением того, что уже имеется в кэше браузера. Накладные расходы протокола минимизируются за счёт эффективного сжатия HTTP-заголовков, что повышает производительность при обработке каждого браузерного запроса и серверного отклика.



HTTP/2 разрабатывался с учётом взаимозаменяемости и совместимости с HTTP 1.1. Ожидается, что внедрение HTTP/2 даст толчок к дальнейшему развитию протокола.

Марк Ноттингем, Глава Рабочей группы HTTP IETF и член W3C TAG:

«… мы не меняем весь HTTP — методы, коды статусов и большинство заголовков остаются теми же. Мы лишь переработали его с точки зрения повышения эффективности использования, чтобы он был более щадящим по отношению к интернету…»

Важно отметить, что новая версия HTTP идёт в качестве расширения для своего предшественника, и вряд ли в обозримом будущем заменит HTTP 1.1. Реализация HTTP/2 не подразумевает автоматической поддержки всех типов шифрования, доступных в HTTP 1.1, но определённо поощряет использование более интересных альтернатив, или дополнительное обновление совместимости шифрования в ближайшем будущем. Тем не менее, в сравнениях «HTTP/2 против HTTP 1» и «SPDY против HTTP/2» герой этой статьи выходит победителем по производительности, безопасности и надёжности.

Чем был плох HTTP 1.1?

HTTP 1.1 позволяет обрабатывать лишь один поступивший запрос на одно TCP-соединение, поэтому браузеру приходится устанавливать несколько соединений, чтобы обрабатывать одновременно несколько запросов.

Но параллельное использование многочисленных соединений приводит к перегрузке TCP, следовательно, к несправедливой монополизации сетевых ресурсов. Браузеры, использующие многочисленные соединения для обработки дополнительных запросов, занимают львиную долю доступных сетевых ресурсов, что приводит к снижению сетевой производительности для других пользователей.



Отправка браузерами многочисленных запросов приводит к дублированию данных в сетях передачи, что, в свою очередь, требует использования дополнительных протоколов, позволяющих безошибочно извлекать на конечных узлах нужную информацию.

Сетевой индустрии фактически пришлось хакнуть эти ограничения с помощью таких методик, как доменный шардинг (domain sharding), конкатенация, встраивание и спрайтинг (spriting) данных, а также ряд других. Неэффективное использование HTTP 1.1 базовых TCP-соединений является причиной плохой приоритезации ресурсов, и в результате — экспоненциальной деградации производительности по мере роста сложности, функциональности и объёма веб-приложений.





Развивающейся сети уже не хватает возможностей HTTP-технологий. Разработанные много лет назад ключевые свойства HTTP 1.1 позволяют использовать несколько неприятных лазеек, ухудшающих безопасность и производительность веб-сайтов и приложений.

Например, с помощью Cookie Hack злоумышленники могут повторно использовать предыдущую рабочую сессию для получения несанкционированного доступа к паролю пользователя. А причина в том, что HTTP 1.1 не предоставляет инструментов конечного подтверждения подлинности. Понимая, что в HTTP/2 будут искать аналогичные лазейки, его разработчики постарались повысить безопасность протокола с помощью улучшенной реализации новых возможностей TLS.

Особенности HTTP/2

Мультиплексированные потоки

Пересылаемая через HTTP/2 в обе стороны последовательность текстовых фреймов, которыми обмениваются между собой клиент и сервер, называется “потоком”. В ранних версиях HTTP можно было транслировать только по одному потоку за раз, с небольшой задержкой между разными потоками. Передавать таким способом большие объёмы медиа-контента было слишком неэффективно и ресурсозатратно. Для решение этой проблемы в HTTP/2 применяется новый бинарный слой фреймов.

Этот слой позволяет превратить данные, передаваемые от сервера к клиенту, в управляемую последовательность маленьких независимых фреймов. И при получении всего набора фреймов клиент может восстановить передаваемые данные в исходном виде. Эта схема работает и при передаче в обратном направлении — от клиента к серверу.



Бинарные фреймовые форматы позволяют одновременно обмениваться многочисленными, независимыми последовательностями, передаваемыми в обе стороны, без какой-либо задержки между потоками. Этот подход даёт массу преимуществ:

• Параллельные мультиплексированные запросы и ответы не блокируют друг друга.
• Несмотря на передачу многочисленных потоков данных, для наибольшей эффективности использования сетевых ресурсов используется одиночное TCP-соединение.
• Больше не нужно применять оптимизационные хаки, наподобие спрайтов, конкатенации, фрагментирования доменов и прочих, которые негативно сказываются на других сферах сетевой производительности.
• Задержки ниже, производительность сети выше, лучше ранжирование поисковыми системами.
• В сети и IT-ресурсах уменьшаются операционные расходы и капитальные вложения.

Благодаря описанной возможности, пакеты данных из разных потоков вперемешку передаются через единственное TCP-соединение. В конечной точке эти пакеты затем разделяются и представляются в виде отдельных потоков данных. В HTTP 1.1 и более ранних версиях для параллельной передачи многочисленных запросов пришлось бы устанавливать такое же количество TCP-соединений, что является узким местом с точки зрения общей производительности сети, несмотря на быструю передачу большего количества потоков данных.

Отправка данных по инициативе сервера (Server Push)

Эта возможность позволяет серверу отправлять клиенту дополнительную кэшируемую информацию, которую тот не запрашивал, но которая может понадобиться при будущих запросах. Например, если клиент запрашивает ресурс Х, который ссылается на ресурс Y, то сервер может передать Y вместе с Х, не дожидаясь от клиента дополнительного запроса.



Полученный от сервера ресурс Y кэшируется на клиенте для будущего использования. Этот механизм позволяет экономить циклы «запрос-ответ» и снижает сетевую задержку. Изначально Server Push появился в протоколе SPDY. Идентификаторы потоков, содержащие псевдозаголовки наподобие :path, инициируют передачу сервером дополнительной информации, которая должна быть закэширована. Клиент должен либо явным образом позволить серверу передавать себе кэшируемые ресурсы посредством HTTP/2, либо прервать инициированные потоки, имеющие специальный идентификатор.

Другие возможности HTTP/2, известные как Cache Push, позволяют с упреждением обновлять или аннулировать кэш на клиенте. При этом сервер способен определять ресурсы, которые могут понадобиться клиенту, которые он на самом деле не запрашивал.

Реализация HTTP/2 демонстрирует высокую производительность при работе с инициативно передаваемыми ресурсами:

• Инициативно передаваемые ресурсы сохраняются в кэше клиента.
• Клиент может многократно использовать эти ресурсы на разных страницах.
• Сервер может мультиплексировать инициативно передаваемые ресурсы вместе с запрошенной информацией в рамках того же TCP-соединения.
• Сервер может приоритезировать инициативно передаваемые ресурсы. Это ключевое отличие с точки зрения производительности между HTTP/2 и HTTP 1.
• Клиент может отклонить инициативно передаваемые ресурсы для поддержания эффективности репозитория, или может вообще отключить функцию Server Push.
• Клиент может также ограничивать количество одновременно мультиплексированных потоков с инициативно передаваемыми данными.

В неоптимальных методиках наподобие встраивания (Inlining) также используются push-функциональности, позволяющие заставить сервер откликаться на запросы. При этом Server Push представляет собой решение на уровне протокола, помогающее избежать возни с оптимизационными хаками.

HTTP/2 мультиплексирует и приоритезирует поток с инициативно передаваемыми данными ради улучшения производительности, как и в случае с другими потоками запросов-откликов. Имеется встроенный механизм безопасности, согласно которому сервер должен быть заранее авторизован для последующей инициативной передачи ресурсов.

Двоичный протокол

Последняя версия HTTP претерпела значительные изменения с точки зрения возможностей, и демонстрирует преобразование из текстового в двоичный протокол. Для завершения циклов запрос-отклик HTTP 1.x обрабатывает текстовые команды. HTTP/2 решает те же задачи с помощью двоичных команд (состоящих из единиц и нулей). Это облегчает работу с фреймами и упрощает реализацию команд, которые могли путать из-за того, что они состоят из текста и необязательных пробелов.

Читать двоичные команды будет труднее, чем аналогичные текстовые, но зато сети будет легче их генерировать и парсить фреймы. Семантика остаётся без изменений. Браузеры, использующие HTTP/2, перед отправкой в сеть конвертируют текстовые команды в двоичные. Двоичный слой фреймов не имеет обратной совместимости с клиентами и серверами, использующими HTTP 1.x. Он является ключевым фактором, обеспечивающим значительный прирост производительности по сравнению с SPDY и HTTP 1.x. Какие преимущества даёт интернет-компаниям и онлайн-сервисам использование двоичных команд:

• Низкие накладные расходы при парсинге данных — критически важное преимущество HTTP/2 по сравнению с HTTP 1.
• Ниже вероятность ошибок.
• Меньше нагрузка на сеть.
• Эффективное использование сетевых ресурсов.
• Решение проблем с безопасностью, наподобие атак с разделением запросов (response splitting attack), проистекающих из текстовой природы HTTP 1.x.
• Реализуются прочие возможности HTTP/2, включая сжатие, мультиплексирование, приоритезацию, управление потоками и эффективную обработку TLS.
• Компактность команд упрощают их обработку и реализацию.
• Выше эффективность и устойчивость к сбоям при обработке данных, передаваемых между клиентом и сервером.
• Снижение сетевой задержки и повышение пропускной способности.

Приоритезация потоков

HTTP/2 позволяет клиенту отдавать предпочтения конкретным потокам данных. Хотя сервер и не обязан следовать подобным клиентским инструкциям, тем не менее этот механизм помогает серверу оптимизировать распределение сетевых ресурсов согласно требованиям конечных пользователей.



Приоритезация осуществляется с помощью присваивания каждому потоку зависимостей (Dependencies) и веса (Weight). Хотя все потоки, по сути, и так зависят друг от друга, ещё добавляется присваивание веса в диапазоне от 1 до 256. Детали механизма приоритезации всё ещё обсуждаются. Тем не менее, в реальных условиях сервер редко управляет такими ресурсами, как ЦПУ и подключения к БД. Сложность реализации сама по себе не даёт серверам выполнять запросы на приоритезацию потоков. Продолжение работ в этом направлении имеет особенное значение для успеха HTTP/2 в долгосрочной перспективе, потому что протокол позволяет обрабатывать многочисленные потоки в рамках единственного TCP-соединения.

Приоритезация поможет разделять одновременно приходящие на сервер запросы в соответствии с потребностями конечных пользователей. А обработка потоков данных в случайном порядке только подрывает эффективность и удобство HTTP/2. В то же время, продуманны и широко распространённый механизм приоритезации потоков даст нам следующие преимущества:

• Эффективное использование сетевых ресурсов.
• Снижение времени доставки запросов первичного контента.
• Повышение скорости загрузки страниц.
• Оптимизация передачи данных между клиентом и сервером.
• Снижение отрицательного эффекта от сетевых задержек.

Сжатие заголовков с сохранением состояния

Чтобы произвести на пользователей наилучшее впечатление, современные веб-сайты должны быть богаты контентом и графикой. HTTP — это протокол без сохранения состояния, то есть каждый клиентский запрос должен содержать как можно больше информации, необходимой серверу для выполнения соответствующей операции. В результате потоки данных содержат многочисленные повторяющиеся фреймы, потому что сервер не должен хранить информацию из предыдущих клиентских запросов.

Если веб-сайт содержит много медиа-контента, то клиент отправляет кучу практически одинаковых фреймов с заголовками, что увеличивает задержку и приводит к избыточному потреблению не бесконечных сетевых ресурсов. Без дополнительной оптимизации сочетания приоритезированных потоков данных мы не сможем достичь желаемых стандартов производительности параллелизма.



В HTTP/2 это решается с помощью сжатия большого количества избыточных фреймов с заголовками. Сжатие осуществляется с помощью алгоритма HPACK, это простой и безопасный метод. Клиент и сервер хранят список заголовков, использовавшихся в предыдущих запросах.

HPACK сжимает значение каждого заголовка перед отправкой на сервер, который потом ищет зашифрованную информацию в списке ранее полученных значений, чтобы восстановить полные данные о заголовке. Сжатие с помощью HPACK даёт невероятные преимущества с точки зрения производительности, а также обеспечивает:

• Эффективную приоритезацию потоков.
• Эффективное использование механизмов мультиплексирования.
• Снижает накладные расходы при использовании ресурсов. Это один из первых вопросов, обсуждаемых при сравнении HTTP/2 с HTTP 1 и SPDY.
• Кодирование больших и часто используемых заголовков, что позволяет не отправлять весь фрейм с заголовком. Передаваемый размер каждого потока быстро уменьшается.
• Устойчивость к атакам, например, CRIME — эксплойтам потоков данных со сжатыми заголовками.

Различия между HTTP 1.x и SPDY

Базовая семантика приложения HTTP в последней итерации HTTP/2 осталась без изменений, включая коды статусов, URI, методики и файлы заголовков. HTTP/2 основан на SPDY, созданной в Google альтернативе HTTP 1.x. Основные различия кроются в механизмах обработки клиент-серверных запросов. В таблице отражены основные различия между HTTP 1.x, SPDY и HTTP/2:

HTTP 1.x	SPDY	HTTP2
SSL не требуется, но рекомендуется.	Необходим SSL.	SSL не требуется, но рекомендуется.
Медленное шифрование.	Быстрое шифрование.	Шифрование стало ещё быстрее.
Один клиент-серверный запрос на одно TCP-соединение.	Много клиент-серверных запросов на одно TCP-соединение. Осуществляются одновременно на одном хосте.	Многохостовое мультиплексирование. Осуществляются на нескольких хостах в одном экземпляре.
Нет сжатия заголовков.	Введено сжатие заголовков.	Используются улучшенные алгоритмы сжатия заголовков, что повышает производительность и безопасность.
Нет приоритезации потоков.	Введена приоритезация потоков.	Улучшенные механизмы приоритезации потоков.

Как HTTP/2 работает с HTTPS

HTTPS используется для установления сетевого соединения высокой степени безопасности, что играет большую роль при обработке важной деловой и пользовательской информации. Основные цели злоумышленников — банки, обрабатывающие финансовые транзакции, и учреждения здравоохранения, в которых накапливаются истории болезней. HTTPS работает в качестве слоя, защищающего от постоянных киберугроз, хотя отражение сложных атак, направленных на ценные корпоративные сети, обусловлено не только соображениями безопасности.



Браузерная поддержка HTTP/2 включает в себя HTTPS-шифрование, и фактически улучшает общую производительность обеспечения безопасности при работе с HTTPS. Ключевыми особенностями HTTP/2, позволяющими обеспечить безопасность цифровых коммуникаций в чувствительном сетевом окружении, являются:

• меньшее количество TLS-хэндшейков,
• меньшее потребление ресурсов на стороне клиента и сервера,
• улучшенные возможности повторного использования имеющихся веб-сессий, но без уязвимостей, характерных для HTTP 1.x.

HTTPS применяется не только в широко известных компаниях и для обеспечения кибербезопасности. Этот протокол также полезен владельцам онлайн-сервисов, обычным блогерам, интернет-магазинам и даже пользователям соцсетей. Для HTTP/2 необходима самая свежая, наиболее безопасная версия TLS, поэтому все онлайн-сообщества, владельцы компаний и вебмастеры должны удостовериться, что их сайты по умолчанию используют HTTPS.

Обычные процедуры настройки HTTPS включают в себя использование планов веб-хостинга, приобретение, активацию и установку сертификатов безопасности, а также обновление самого сайта, чтобы он мог использовать HTTPS.

Основные преимущества HTTP/2

Сетевая индустрия должна заменить устаревший HTTP 1.x другим протоколом, преимущества которого будут полезны для рядовых пользователей. Переход с HTTP 1.x на HTTP/2 почти целиком обусловлен максимальным увеличением потенциала технологических преимуществ, чтобы они соответствовали современным ожиданиям.

С точки зрения электронной коммерции и интернет-пользователей, чем больше в сети нерелевантного контента, насыщенного мультимедиа, тем медленнее она работает.

HTTP/2 создавался с учётом повышения эффективности клиент-серверного обмена данными, что позволяет бизнесменам увеличить охват своих сегментов рынка, а пользователям — быстрее получить доступ к качественному контенту. Помимо прочего, сегодня веб ситуативен как никогда ранее.



Скорость доступа к интернету варьируется в зависимости от конкретных сетей и географического местоположения. Доля мобильных пользователей быстро растёт, что требует обеспечивать достаточно высокую скорость работы интернета на мобильных устройствах любых форм-факторов, даже если перегруженные сотовые сети не в состоянии конкурировать с широкополосным доступом. Полноценным решением этой проблемы является HTTP/2, представляющий собой комбинацию из полностью пересмотренных и переработанных сетевых механизмов, а также механизмов передачи данных. Каковы основные преимущества HTTP/2?

Производительность сети

Это понятие отражает совокупный эффект всех нововведений HTTP/2. Результаты бенчмарков (см. главу «Сравнение производительности HTTPS, SPDY и HTTP/2») демонстрируют увеличение производительности при использовании HTTP/2 по сравнению с его предшественниками и альтернативными решениями.



Способность протокола отправлять и принимать больше данных в каждом цикле обмена данными клиент-сервер — это не оптимизационный хак, а реальное, доступное и практическое преимущество HTTP/2. В качестве аналогии можно привести сравнение вакуумного поезда с обычным: отсутствие трения и сопротивления воздуха позволяет транспортному средству перемещаться быстрее, брать больше пассажиров и эффективнее использовать доступные каналы без установки более мощных двигателей. Также снижается вес поезда и улучшается его аэродинамика.

Технологии наподобие мультиплексирования помогают одновременно передавать больше данных. Как большой пассажирский самолёт, с несколькими этажами, напичканными сиденьями.

Что происходит, когда механизмы передачи данных сметают все преграды на пути к повышению производительности сети? У высокой скорости работы сайтов есть побочные явления: пользователи получают больше удовольствия, улучшается оптимизация для поисковых сервисов, ресурсы используются эффективнее, растёт аудитория и объёмы продаж, и многое другое.

К счастью, внедрение HTTP/2 несравненно практичнее, чем создание вакуумных тоннелей для больших пассажирских поездов.

Производительность мобильной сети

Ежедневно миллионы пользователей выходят в сеть со своих мобильных устройств. Мы живём в «эру постПК», множество людей используют смартфоны в качестве основного устройства для доступа к онлайн-сервисам и выполнения большинства рутинных вычислительных задач прямо на ходу, вместо длительного сидения перед мониторами настольных компьютеров.

HTTP/2 проектировался с учётом современных тенденций использования сети. Задача нивелирования небольшой пропускной способности мобильного интернета хорошо решается благодаря снижению задержки за счёт мультиплексирования и сжатия заголовков. Благодаря новой версии протокола, производительность и безопасность обмена данными на мобильных устройствах достигают уровня, характерного для десктопов. Это сразу же положительно сказывается и на возможностях онлайн-бизнеса по охвату потенциальной аудитории.

Интернет подешевле

С момента создания Всемирной паутины стоимость использования интернета быстро снижалась. Главными задачами развития сетевых технологий всегда были расширение доступа и повышение его скорости. Однако снижение цен, судя по всему, застопорилось, особенно в свете утверждений относительно монополии телекоммуникационных провайдеров.



Рост пропускной способности и повышение эффективности обмена данными при внедрении HTTP/2 позволит провайдерам уменьшить операционные расходы без снижения скорости доступа. В свою очередь, снижение операционных расходов позволит провайдерам активнее продвигаться в низком ценовом сегменте, а также предлагать более высокие скорости доступа в рамках уже существующих тарифов.

Экспансивный охват

Густонаселённые регионы Азии и Африки всё ещё испытывают нехватку доступа в интернет с приемлемой скоростью. Провайдеры стараются извлечь максимальную прибыль, предлагая свои услуги только в крупных городах и развитых районах. Благодаря преимуществам HTTP/2 можно будет уменьшить нагрузку на сети, выделив часть ресурсов и пропускной способности каналов для жителей удалённых и менее развитых районов.

Насыщенность мультимедиа

Сегодня интернет-пользователи практически требуют контент и сервисы, насыщенные мультимедиа, с моментальной загрузкой страниц. При этом для успешной конкуренции владельцам сайтов необходимо регулярно обновлять их содержимое. Стоимость соответствующей инфраструктуры не всегда подъёмна для интернет-стартапов, даже при условии использования облачных сервисов по подписке. Преимущества и технологические особенности HTTP/2, вероятно, не помогут сильно уменьшить размеры файлов, но зато снимут по несколько байт с накладных расходов при передаче «тяжёлого» медиа-контента между клиентом и серверами.

Улучшение опыта использования мобильного интернета

Прогрессивные онлайн-компании ради эффективного охвата быстрорастущей мобильной аудитории следуют стратегии Mobile-First. Пожалуй, главным ограничением, влияющим на использование мобильного интернета, являются не самые выдающиеся характеристики аппаратных компонентов смартфонов и планшетов. Это выражается в более длительных задержках при обработке запросов. HTTP/2 позволяет уменьшить продолжительность загрузки и сетевых задержек до приемлемого уровня.

Более эффективное использование сети

«Тяжёлый» медиа-контент и сайты со сложным дизайном приводят к заметному росту потребления ресурсов при обработке клиентом и сервером браузерных запросов. Хотя веб-разработчики и выработали приемлемые оптимизационные хаки, всё же появление устойчивого и надёжного решения в виде HTTP/2 было неизбежным. Сжатие заголовков, инициативная отправка данных сервером, зависимости потоков и мультиплексирование — всё это ключевые особенности, улучшающие эффективность использования сети.

Безопасность

Преимущества HTTP/2 не ограничиваются одной лишь производительностью. Алгоритм HPACK позволяет обходить распространённые угрозы, нацеленные на текстовые протоколы уровня приложения. Для защиты данных, передаваемых между клиентом и сервером, в HTTP/2 используется подход «Безопасность через непонятность» (Security by Obscurity): команды представлены в двоичном виде, применяется сжатие метаданных HTTP-заголовков. Кроме того, протокол может похвастаться полноценной поддержкой шифрования и требует применения улучшенной версии Transport Layer Security (TLS1.2).

Инновационность

HTTP/2 является воплощением идеи высокопроизводительной сети. Этот протокол лежит в основе кибермира, каким мы его знаем сегодня. Изменения, вносимые HTTP/2, в основном базируются на свойствах SPDY, который стал огромным шагом вперёд по сравнению с HTTP 1.x. И в ближайшем будущем HTTP/2 полностью заменит как SPDY, так и предыдущие версии HTTP. Веб-разработчики смогут избавиться от сложных оптимизационных хаков при создании высокопроизводительных сайтов и сервисов.

Преимущества HTTP/2 с точки зрения SEO

SEO-маркетинг лежит где-то посередине между наукой и искусством. Из-за усложнения проприетарных алгоритмов, используемых популярными поисковиками, традиционные нечестные SEO-методики уже не позволяют манипулировать результатами поисковой выдачи. И в соответствии с этим онлайн-компаниям нужно менять свои стратегии маркетинга. Необходимо разумно инвестировать в созданные с нуля, тщательно проработанные сайты, оптимизированные с точки зрения не просто скорости, а превосходной производительности, безопасности и пользовательского опыта. Это более предпочтительные атрибуты, позволяющие формировать поисковые выдачи с наиболее точной информацией и сайтами, удобными в использовании для всей целевой аудитории.

Стандартные процессы поисковой оптимизации выходят за рамки маркетинговой фронтэнд-тактики. Теперь они охватывают полный цикл обмена данными между клиентом и сервером. SEO-оптимизаторы, которые ранее были ключевыми фигурами в командах интернет-маркетинга, потеряли свои позиции с появлением новых технологий цифровых коммуникаций. И преобладание среди них HTTP/2 свидетельствует о тектоническом сдвиге, который заставляет веб-разработчиков и маркетологов вернуться к чертёжным доскам.



Критически важным фактором для поисковой оптимизации сегодня является внедрение и оптимизация инфраструктуры для HTTP/2 и многообещающих преимуществ в производительности. Онлайн-компании, страдающие от недостаточности адекватной органической пользовательской базы, не могут позволить себе пренебрегать HTTP/2, а следовательно и улучшениями с точки зрения SEO. Ведь этим компаниям приходится конкурировать на почве инноваций с растущими сетевыми бизнес-империями, и высоко ранжированный онлайн-сервис поднимется ещё выше благодаря реализации HTTP/2 на стороне серверов.

Сравнение производительности HTTPS, SPDY и HTTP/2

Результаты бенчмарков ясно показывают ситуацию с улучшением производительности в новом протоколе.



Результаты бенчмарка HTTP/2 подтверждают, что сжатие заголовков, инициативная отправка данных сервером и прочие механизмы, используемые для ускорения загрузки страниц, действительно последовательно реализуются.

Подробности тестирования:

Результаты этого теста говорят нам следующее:

• Размеры заголовков клиентского запроса и серверного отклика: HTTP/2 демонстрирует, что использование сжатия позволяет значительно уменьшить размер заголовка. При этом SPDY уменьшает заголовок только серверного отклика для данного запроса. HTTPS вообще не уменьшает заголовки.
• Размер сообщения серверного отклика: размер отклика HTTP/2-сервера оказался больше, но зато в нём применялось более стойкое шифрование.
• Количество использованных TCP-соединений: при обработке многочисленных одновременных запросов(мультиплексирование) HTTP/2 и SPDY используют меньше сетевых ресурсов, следовательно, снижается задержка.
• Скорость загрузки страницы: HTTP/2 постоянно был быстрее SPDY. HTTPS был значительно медленнее из-за отсутствия сжатия заголовков и инициативной отправки данных сервером.

Браузерная поддержка HTTP/2 и доступность

HTTP/2 уже можно использовать при адекватной поддержке со стороны серверов и браузеров, в том числе мобильных. Работа технологий, использующих HTTP 1.x, не будет нарушена при реализации HTTP/2 на вашем сайте. Но их потребуется быстро обновить, чтобы они поддерживали новый протокол. Представьте, что сетевые протоколы — это языки общения. На новых языках можно общаться только тогда, когда как-то понимаешь друг друга. Так и здесь: клиент и сервер нужно обновить, чтобы обеспечить поддержку обмена данными с помощью протокола HTTP/2.

Клиентская поддержка

Пользователям не нужно заботиться о настройке поддержки HTTP/2 в своих браузерах — «полноценных» и мобильных. Chrome и Firefox давно поддерживают эту технологию, а в Safari поддержка HTTP/2 появилась в 2014. В IE данный протокол поддерживается только начиная с Windows 8.



Основные мобильные браузеры, включая Android Browser, Chrome для Android и iOS, а также Safari в iOS8 и выше, уже поддерживают HTTP/2. Рекомендуется на всякий случай поставить последние стабильные версии мобильных и настольных браузеров, чтобы получить максимальную производительность и преимущества в безопасности.

Серверная поддержка: Apache и Nginx

Владельцы онлайн-сервисов, работающих локально или в облаке, для добавления поддержки HTTP/2 должны обновить и сконфигурировать свои серверы. Согласно приведённой выше аналогии с языками, пользователи могут получить данные с серверов только посредством HTTP/2, потому что они были с этой целью обновлены и сконфигурированы.

Nginx-серверы, составляющие 66% всех активных веб-серверов, могут похвастаться встроенной поддержкой HTTP / 2. А для обеспечения браузерной поддержки HTTP/2 на Apache, нужно воспользоваться модулем mod_spdy. Он разработан Google для внедрения поддержки в Apache 2.2 таких функций, как мультиплексирование и сжатие заголовков. Это ПО было передано в дар Apache Software Foundation.

Как начать использовать HTTP/2?

Для настройки HTTP/2 на своём сайте воспользуйтесь этой простой инструкцией:

1. Проверьте, чтобы был включен HTTPS:
   
   • Приобретите в проверенной организации сертификат SSL или TLS.
   • Активируйте сертификат.
   • Установите сертификат.
   • Обновите сервер для включения протокола HTTPS.
2. Проверьте, чтобы базовая сетевая инфраструктура включала в себя поддержку HTTP/2 на уровне серверного ПО. Серверы Nginx имеют нативную поддержку, в Apache она появилась в октябре 2015 (в версии 2.4). В более ранних версиях для поддержки HTTP/2 нужно установить дополнительные модули.
3. Обновите, сконфигурируйте и протестируйте ваши серверы. Здесь описана конфигурация и процедуры тестирования для серверов Apache. Свяжитесь со своим хостинг-провайдером и удостоверьтесь, что ваш сайт готов к использованию HTTP/2.
4. Для проверки правильности конфигурации HTTP/2 воспользуйтесь этим инструментом.

Заключение

Нас ждёт неизбежное доминирование и превосходство HTTP/2. Протокол уровня приложения, похоже, несёт в себе наследие HTTP 1.x, который когда-то изменил сеть благодаря своим революционным возможностям по передаче данных. Но HTTP/2 демонстрирует гораздо более значительное технологическое превосходство над своим предшественником, чем HTTP 1.x в своё время.

Тем не менее, использование HTTP/2 — это лишь один шаг на пути к увеличению скорости загрузки страниц. В нашем Пособии по оптимизации скорости работы веб-сайта для начинающих описано, как создавать быстрые сайты, как исключать узкие места производительности, а также какие стратегические бизнес-преимущества даёт высочайшая производительность веб-сайта.