HTTP: язык запрос-ответ в вебе

TLS запечатал канал. TCP пронумеровал байты. Теперь протокол сверху: HTTP — язык, которым браузеры и серверы говорят, чтобы запрашивать и получать веб-страницы, API, картинки, шрифты и скрипты. Тридцать лет HTTP/1.1 обрабатывал почти весь трафик. Потом браузеры захотели большего.

Что делает HTTP одним предложением

HTTP (HyperText Transfer Protocol) — это язык запрос-ответ, которым браузеры и серверы обмениваются веб-страницами, API, картинками — всем что видно в браузере. Клиент спрашивает, сервер отвечает. Но как именно они спрашивают и отвечают — вот где версии расходятся.

Метафора ресторана

Представьте HTTP как официанта принимающего заказы.

HTTP/1.1: один официант на стол, один заказ за раз — ждёте каждое блюдо до следующего заказа. Ресторан нанимает шесть официантов на клиента (шесть параллельных соединений). Работает, но расточительно.

HTTP/2: один официант берёт десять заказов сразу и приносит блюда в том порядке, в каком кухня успевает. Одно соединение, много запросов в полёте одновременно.

HTTP/3: то же что /2, но задержавшееся блюдо больше не задерживает остальные — они выходят независимо. Построен на другом транспорте (QUIC поверх UDP), который изолирует задержки на уровне потока.

Один сценарий от начала до конца

Вы заходите на сайт. Браузер делает DNS, TCP, TLS, затем первый HTTP-запрос. HTML страницы называет десятки файлов; браузер отправляет запросы используя HTTP-версию, согласованную сервером через ALPN (Application Layer Protocol Negotiation — расширение TLS, позволяющее клиенту и серверу выбрать h2, h3 или http/1.1 в процессе хендшейка). Современные сайты получают HTTP/2 или HTTP/3; старые origin — HTTP/1.1.

Антон · Браузер браузер серверу Дима · Origin-сервер : «GET /index.html». Sven отвечает HTML. Bea видит <script src="app.js"> и сразу говорит: «GET /app.js». В HTTP/1.1 Bea ждёт каждый файл на одном соединении. В HTTP/2 и /3 Bea стреляет все GET сразу, и Sven отдаёт их перемежая потоки.

Главный враг: HOL-блокировка

Блокировка начала очереди (HOL, Head-of-Line Blocking) — паттерн, при котором медленный элемент в начале очереди тормозит всё за ним. В HTTP/1.1 блокировка на уровне запроса: каждое соединение несёт только один запрос-ответ за раз. HTTP/2 устранил HOL на HTTP-уровне через мультиплексирование потоков, но TCP снизу по-прежнему имеет HOL на транспортном уровне. HTTP/3 исправил оба слоя, используя QUIC с восстановлением потерь на уровне потока.