HTTP/3 来了，它比 HTTP/1 和 HTTP/2 强在哪儿？

前言通过这篇文章你可以了解到：1. 什么是HTTP协议？2. HTTP 1.1 / 2.0 / 3.0 的发展变更3. HTTP 1.1 / 2.0 / 3.0 的主要区别4. HTTP 3.0 进化发展的意义

什么是HTTP协议？
 

HTTP

HTTP（ Hyper Text Transfer Protocol 超文本传输协议），是一个用于传输超文本文档的应用层协议，基于TCP协议，它是为Web浏览器与Web服务器之间的通信而设计的。基本特点：1. 基于TCP协议，应用层协议2. 传输一些HTML、CSS、JavaScript内容3. 请求及响应4. 简单可扩展：语义简单且可在请求头自定义内容5. 无状态：请求之间是相互孤立的HTTP协议到目前为止所有的版本可以分为HTTP 0.9、HTTP 1.0、HTTP 1.1、HTTP 2.0、HTTP 3.0，其中普遍应用的是HTTP 1.1版本，正在推进HTTP 2.0版本，以及未来的HTTP 3.0版本，今天主要介绍这三个版本。

 

HTTP 1.1 / 2.0 / 3.0 之间的发展变更

HTTP

 

「HTTP 1.1 」HTTP代表超文本传输协议，这是一种自1989年推出以来用于通过万维网进行通信的应用程序协议。HTTP是互联网上的计算机和服务器用来请求和发送信息的一种方法。
HTTP 1.1是标准化的协议，HTTP 1.1消除了大量歧义内容并引入了多项改进。「工作方式」HTTP利用一些简单的方法在计算机之间发送和接收信息。两种最常见的方法是：（1）获取；（2）发布。当客户端计算机与服务器通信时，它会发送这些命令之一来指示服务器下一步该做什么。作为响应，服务器通常会将资源（如 HTML 网页）返回给客户端计算机。「获取示例」让我们把它放到一个可能发生的示例HTTP事务中。

 

在此示例中，客户端计算机使用 GET 方法从地址为“www.example.co.uk”的主机服务器请求名为“index.html”的 HTML 文档，该文档采用 HTTP/1.1 协议。作为响应，Web 服务器将“index.html”文档连同任何相关的样式表、图像或其他资源一起返回到客户端计算机。但是，这些资源不会在一个事务中全部返回 - 请求和响应将来回传递，直到所有相关数据都已传输并且客户端可以在其浏览器上显示网页。「开机自检示例」下面的另一个示例是如何执行具有 POST 命令的典型 HTTP 事务：在此示例中，客户端计算机使用 POST 方法将数据发送到指定的服务器。这里发送的数据是“field1=value1&field2=value2”。第一行定义正在使用的方法、要将数据发送到的文件以及 HTTP 版本。“host”行定义了在发送指定数据之前，客户端计算机应连接到的位置。
 

 

「HTTP 2.0 」
HTTP / 2是HTTP协议的第一个主要修订版，旨在通过实施各种优化技术来减少网页加载延迟。HTTP/2 由 IETF（互联网工程任务组）于 2015 年 5 月发布，旨在成为与所有可用 Web 浏览器兼容的标准通信方法。「特点」1. HTTP/2 连接都是永久的，而且仅需要每个来源一个连接。2. 流控制：阻止发送方向接收方（服务器）发送大量数据的机制。3. 服务器可主动推送信息。「工作方式」虽然HTTP / 1.1和HTTP / 2共享语义以促进两个协议之间的通信，但它们用于传递数据的方法可能会有很大差异。HTTP/2 和 HTTP/1.x 之间的主要区别如下：（1）HTTP/2 将请求和响应消息编码为二进制，而不是传输使用 HTTP/1.1 看到的普通纯文本消息。（2）HTTP/2是完全多路复用和并发的，这意味着与HTTP/1.x中的有限请求相比，它可以向网站发出更多的请求。（3）利用网站资产的流优先级。（4）标头压缩用于减少开销处理。

 

「HTTP 3.0 」
HTTP/3是2020年8月发布的基于QUIC网络协议的新版本HTTP。HTTP 3.0作为超文本传输协议（HTTP）的第三个版本，以前称为HTTP-over-QUIC。QUIC（Quick UDP Internet Connections）最初由Google开发，是HTTP 2.0的继任者。谷歌和Facebook等公司已经在使用QUIC来加速网络。「工作方式」作为一个非常新的协议，HTTP / 3可能会在未来几年内发生一些变化，但它的基础仍将牢牢地基于QUIC协议。QUIC（快速UDP互联网连接）是一种新的网络传输层协议，与TCP相比，旨在显著减少延迟并提高效率。从本质上讲，连接建立得更快 - 特别是当网络条件不是最佳时。由于QUIC减少了TCP慢启动问题，视频流的速度可能会显著提高，尤其是在UHD及以上版本中。此外，在移动网络和Wi-Fi网络之间移动时，出于同样的原因，HTTP / 3也可以提供速度改进。

 

HTTP/3 与 HTTP /1 / 2 有何不同？

HTTP

 

HTTP/ 3与HTTP / 1和2中使用的传统方法有几个显著差异。让我们来看看其中的一些关键区别。①网络协议 – UDP 与 TCP：HTTP / 3和旧版本(仅使用TCP)之间最明显的区别是HTTP / 3完全基于QUIC，它利用UDP。UDP是一种用于快速通信的传输协议，通过该协议可以错误地传输数据。这主要用于视频传输，其中接收实时图像至关重要，并且视频帧损坏不是主要问题。使用新的QUIC协议，Web服务器现在能够发送并行请求/响应。这意味着，如果一个请求或响应遇到数据包丢失，则其他请求或响应不会因此而停止。②标头压缩 – QPACK 与 HPACK：
HTTP/3 使用 QPACK，这是一种压缩格式，用于表示 HTTP 通过 QUIC 在 HTTP 中使用的 HTTP 标头。

 

HTTP 3.0 进化发展的意义

HTTP

 

就像HTTP 2.0一样，这是由Google的带头推动的进步。断续器或者很快，HTTP 3.0将再次建立在这些成就之上。虽然HTTP 2.0确实为我们提供了多路复用，并减轻了行头阻塞，但它受到TCP的约束。您可以将单个TCP连接用于多路复用在一起的多个流来传输数据，但是当其中一个流遭受数据包丢失时，整个连接（及其所有流）都会受到约束，也就是说，直到TCP完成其任务（重新传输丢失的数据包）。
这意味着，在目标节点的缓冲区中，所有数据包（即使它们已经传输并正在等待）都会被阻止，直到重新传输丢失的数据包。QUIC不受此限制。通过基于无连接 UDP 协议的 QUIC 构建，连接的概念不具有 TCP 的限制，并且一个流的故障不必影响其余流。QUIC（Quick UDP Internet Connections）于2012年由Google首次部署。它重新定义了网络层的边界，依赖于较低级别的UDP协议，重新定义了“用户空间”中的握手，可靠性功能和安全功能，避免了升级互联网系统内核的需要。