Здравствуйте, рад снова вас приветствовать на курсе по gRPC. На этой лекции мы рассмотрим протокол HTTP/2 и его преимущества. Что ж, давайте начнём!
gRPC использует HTTP/2 в качестве протокола передачи данных (рисунок 1). Таким образом, он наследует некоторые замечательные функции, которые предоставляет HTTP/2, например, бинарное кадрирование. Оно намного высокопроизводительнее и надежнее, его проще передавать и безопаснее декодировать по сравнению с другими текстовыми протоколами. Поскольку кадр является двоичным, он эффективнее работает с буфером протокола. HTTP/2 также сжимает заголовки с помощью HPACK, что снижает накладные расходы и улучшает производительность. В HTTP/2 возможно мультиплексирование, что означает клиент и сервер могут отправлять несколько запросов и ответов параллельно через одно TCP-соединение. Это помогает уменьшить задержку и улучшить использование сети. И, наконец, HTTP/2 позволяет использовать push-технологий на серверной стороне, когда на один запрос от клиента сервер может посылать множество ответов. Это полезно для уменьшения задержки двустороннего обмена между клиентом и сервером во многих случаях, когда сервер точно знает какие ресурсы потребуются клиенту и отравляет их раньше, чем они будут запрошены.
Рисунок 1 - Стеки gRPC Go (Изображение взято с сайта: https://grpc.io/blog/grpc-stacks/)
Теперь давайте откроем этот демо-сайт, чтобы увидеть,
насколько быстрее работает HTTP/2 по сравнению с HTTP/1.1. Этот демо-сайт
пытается загрузить 200 маленьких изображений с сервера. Если нажать на кнопку
Refresh, то загрузки через протокол HTTP/1.1 занимает 1,26 секунды. Теперь
давайте попробуем использовать HTTP/2. Загрузка заняла всего 0.62 секунды. Как
видите, загрузка с помощью HTTP/2 происходит почти в два раза быстрее, чем
через HTTP/1.1.
Итак, как же HTTP/2 работает под капотом? Его логическую структуру можно представить в виде, показанном на рисунке 2. Существует одно TCP-соединение, внутри которого содержится несколько двунаправленных потоков. Каждый поток имеет уникальный идентификатор и состоит из нескольких двунаправленных сообщений. Каждое сообщение, которое может быть запросом или ответом, разбивается на несколько двоичных кадров. Кадр — это наименьшая единица, содержащая различные типы данных. Например, заголовки, настройки, приоритет, данные и т. д. На самом деле потоки не передаются по отдельности. Их кадры чередуются (рисунок 3) внутри соединения и будут восстановлены, когда достигнут получателя. Благодаря этому слою бинарного кадрирования возможно мультиплексирование потоков в HTTP/2.
Рисунок 2 - Логическая структура потока, сообщения и кадра в одном HTTP/2 соединении
Рисунок 3 - Чередование кадров (Изображение взято с сайта: https://developers.google.com/web/fundamentals/performance/http2)
Хорошо, теперь, когда вы понимаете как работает HTTP/2, давайте сравним его с HTTP/1.1, чтобы увидеть различия между ними (рисунок 4). Во-первых, HTTP/2 - это бинарный протокол, тогда как HTTP/1.1 - текстовый. Заголовки сжимаются в HTTP/2, а в HTTP/1.1 они являются обычным текстом. HTTP/2 реализовано мультиплексирование, в HTTP/1.1 его нет. Мы можем посылать несколько запросов и ответов в одном соединении в HTTP/2, тогда как в HTTP/1.1 мы можем послать только один, то есть мы должны создать несколько отдельных TCP-соединений для отправки нескольких запросов (рисунок 5). Push-технологии на серверной стороне можно использовать в HTTP/2, но не в HTTP/1.1. Наконец, HTTP/2 был выпущен относительно недавно в 2015 году, тогда как год выпуска HTTP/1.1 - 1997.
Рисунок 4 - Сравнение HTTP/2 и HTTP/1.1
Рисунок 5 - Множественные запросы через соединения HTTP/2 и HTTP/1.1 (Изображение взято с сайта: https://blog.cloudflare.com/http-2-for-web-developers/)
На этом мы завершим нашу лекцию, посвященную HTTP/2. На следующей лекции мы изучим различные варианты использования gRPC и сравним его с REST. Спасибо за уделенное время и до скорой встречи!