geri

Bu hafta sinemalarda: HTTP/2 hakkında her şey

07/01/2015

Yazının başlığı her ne kadar HTTP/2 hakkında her şey olsa da bu yazıda günlük hayatımızın bir parçası haline gelmiş olan bu popüler protokolün yeni bir sürümüne neden ihtiyaç duyduğumuzu açıklamaya çalışacağım, HTTP/2 standardının ayrıntılarına ise çok fazla değinmeyeceğim.

HTTP/2

HTTP/2 standardı HTTP protokolünün 1999 yılında yayınlanmış 1.1 sürümünden sonraki ilk yeni sürümü olacak. SPDY üzerine kurulu olan HTTP/2, IETF'nin httpbis çalışma grubu tarafından geliştiriliyor.

Hedefler

Tarayıcı desteği

HTTP persistent connection

Şimdi HTTP/2'ye giden yoldan hep beraber yürümeye çalışalım. İlk sapağımız olan HTTP persistent connection(kalıcı bağlantı), HTTP keep-alive ya da HTTP connection reuse olarak da isimlendirilebiliyor. Bu yöntem her bir istek/yanıt çifti için yeni bir bağlantı açmak yerine tek bir TCP bağlantısı üzerinden birden fazla HTTP istek ve yanıtını gönderip almayı sağlıyor.

HTTP 1.0

HTTP 1.0 sürümünde eğer istemci keep-alive destekliyorsa isteğe Connection: Keep-Alive başlığını ekler. Sunucu bir yanıt ürettiğinde o da yanıta Connection: Keep-Alive başlığını ekler.

HTTP 1.1

HTTP 1.1 sürümünde aksi belirtilmediği sürece tüm bağlantılar kalıcı kabul edilirler. Aşağıdaki şekilde kalıcı ve çoklu bağlantıların zamana göre akışını görebiliyoruz.

Avantajları

HTTP pipelining

İkinci sapağımız olan HTTP pipelining tek bir TCP bağlantısı üzerinden birden fazla HTTP isteğinin karşılık gelen yanıtları beklemeden gönderilmesi yöntemidir. Aşağıdaki şekilde HTTP pipelining yokken ve varken oluşan akışı görebiliyoruz.

HTTP pipelining ile gelen hız kazancı geniş bant bağlantılarda daha az hissedilir. Bunun ana nedeni HTTP 1.1 standardına göre sunucunun yanıtları isteklerin alınma sırasına göndermek zorunda olmasıdır. Bu sebeple tüm bağlantı first-in-first-out olur ve HOL blocking oluşabilir.

Web tarayıcıların büyük kısmında HTTP pipelining varsayılan olarak devre dışıdır. Bunun nedeni olarak uygulamada karşılaşılan aşağıdaki durumları sayabiliriz:

HOL blocking

Şimdiye dek önemli bir problem olarak karşımıza çıkan HOL blocking sorununun ne olduğuna da değinmek gerekiyor. HTTP 1.x çoklu istekleri için gönderilen yanıtlar istek sırasına göre olmalıdır. Bir HTTP istemcinin sunucuya aynı TCP bağlantısı üzerinden iki istek gönderdiğini düşünelim. İlk yanıtın içerik boyutu çok büyük iken ikinci yanıtın içerik boyutu görece küçük olsun. HTTP 1.x protokolünün doğası gereği ikinci yanıt ilk yanıtın tamamlanmasını beklemek zorundadır. Bu durumda ikinci yanıt birinci yanıt tarafından head-of-line bloklanmıştır.

HTTP/2 ve SPDY gibi çoklanmış protokoller ile HOL-blocking engellenebilmektedir. Çünkü bu protokoller ile yanıtlar istemciye paralel olarak gönderilebilmektedir. Böylece yukarıdaki örnekte belirtilen ikinci yanıt ilk yanıttan önce istemciye ulaşabilmektedir.

HTTP/2 protokolü

Yazının başında da belirttiğim gibi bu yazıda HTTP/2 protokolünün ayrıntılarına çok fazla değinmeyeceğim. Yine de protokolün özelliklerinden kısaca bahsetmeye çalışayım. Daha fazla ayrıntı için HTTP/2 draft'ı okuyabilirsiniz.

HTTP/2 tek bir bağlantı üzerinde çoklamayı sağlayabilmek için stream adı verilen mantıksal bağlantılar/yollar kullanır. Veri akışı frame adı verilen paketler aracılığıyla sağlanır. Her frame'in başlangıcında hangi stream'e ait olduğu bilgisini de taşıyan 9 bayt uzunluğunda bir başlık yer alır. Frame formatı aşağıdaki gibidir:

Length            (24 bit) : Payload boyutu (9 baytlık başlık hariç)
Type              (8 bit)  : Frame türü
Flags             (8 bit)  : Bayraklar
R                 (1 bit)  : Rezerve. Değeri 0 olmalıdır.
Stream Identifier (31 bit) : Stream tanımlayıcı. 0 değeri bağlantının tümünü ilgilendiren frame'ler için ayrılmıştır.
Payload                    : Length ile belirtilmiş kadar bayt uzunluğundadır.
	

Bu yazının HTTP/2 konusunda bilgi sahibi olmak adına güzel bir özet olduğunu umuyorum. Şimdiden HTTP/2 desteği veren tarayıcıları ve sunucuları takip ederek standart yayınlandığı andan itibaren performans kazancının tadını çıkarmanızı dilerim.

Follow me on Twitter

yorumlar Disqus aracılığıyla sunulmaktadır