HTTP、HTTP/2 与 HTTP/3 有什么区别？

由于Web通信需要不断演进，超文本传输协议（HTTP）的三个版本 HTTP、HTTP/2 和 HTTP/3 也在不断演进，以满足对速度、安全性和效率的不懈要求。

让我们来探讨一下HTTP、HTTP/2 和 HTTP/3协议、它们的独特功能及其对网络开发的影响。

HTTP：HTTP 协议的基础

HTTP/1 是最初的 HTTP 协议。1996 年推出的 1.0 版采用了简单的请求-响应模式，即客户端向服务器发送请求，服务器向客户端回发请求。这些响应以纯文本形式在网络上传输，头部和主体用空行隔开。

HTTP/1.0 适用于简单的网络环境和静态网页。随着互联网变得越来越复杂和动态，HTTP/1.0 就不够用了。HTTP/1.1 于 1999 年推出。

HTTP/1.1 提供了显著的改进：

• 持久连接： 在单个传输控制协议 (TCP) 连接上支持多个请求和响应，减少了连接开销并提高了性能
• 管道： 支持发送多个请求而无需等待响应，从而减少了延迟并提高了性能
• 缓存：引入缓存控制指令，减少客户端和服务器之间的数据传输
• 分块传输编码： 实现了大数据的高效分块传输，降低了延迟
• 改进错误处理： 提供详细的错误代码，便于排除故障

不过，HTTP/1.1 也有局限性：

• 缺乏多路复用：在单个连接上同时发送一个请求和响应，妨碍并发请求处理
• 报头效率低：在每个请求和响应中都发送报头，造成大量开销，尤其是在大数据传输时
• 无法优先处理请求： 处理请求时不考虑重要性或紧迫性
• 不支持服务器推送： 服务器无法在没有客户端请求的情况下启动数据传输
• TCP 处理效率低下： 依赖 TCP 进行数据传输，导致性能问题，尤其是在高延迟连接的情况下

HTTP/2：一次飞跃

超文本传输​​协议版本 2 (HTTP/2) 于 2015 年推出，相对于 HTTP/1.1 是一项重大进步，因为它克服了性能限制，同时保持了与现有应用程序的兼容性。

主要改进：

• 多路复用：多路复用允许通过单个连接进行多个请求和响应，通过减少连接开销和优化网络资源利用率来提高性能。
• 二进制协议：与HTTP/1.1基于文本的协议不同，HTTP/2采用二进制协议，减少了数据大小并提高了效率。这种转变带来了更流畅的解析和减少的网络资源使用。
• 标头压缩：这可以最大限度地减少标头数据大小，减少延迟并加速页面加载，特别是对于连接速度较慢的用户而言。
• 服务器推送：服务器推送使服务器能够主动向单个客户端请求发送多个响应。这通过最大限度地减少额外请求和服务器往返来优化 Web 应用程序的速度和效率。
• 优先级：客户可以指定请求优先级，提高响应能力并减少延迟。基于优先级的请求处理提供了高效的用户体验。

虽然 HTTP/2 提供了显着的性能改进，但需要考虑的因素包括：

• 实现复杂性：HTTP/2 比 HTTP/1.1 更复杂，可能需要额外的实现和维护工作。
• 服务器资源占用：HTTP/2在并发连接较多的场景下会消耗较多的服务器资源。
• 互操作性挑战：有限的 Web 服务器和浏览器支持可能会导致互操作性问题。较旧的应用程序可能需要配置和测试。
• 安全影响：HTTP/2 中的二进制数据可能会给网络流量检查和安全带来挑战。
• 性能限制：尽管有所改进，HTTP/2 的性能仍然受到网络延迟和带宽的影响。

HTTP/3：开拓未来

HTTP/3 于 2022 年 7 月发布，是 HTTP 协议的最新版本，代表了 Web 通信技术的前沿。突破性的变化侧重于增强网络通信性能和安全性。它用快速 UDP 互联网连接 (QUIC) 取代了 TCP，QUIC 是 Google 开发的一种新传输协议，用于在 Web 服务器和客户端之间建立可靠、低延迟的连接。 

HTTP/3 已成为标准。

主要改进和功能：

• QUIC 协议：HTTP/3 采用 QUIC，提供快速的连接设置、固有的加密和改进的拥塞控制。它消除了队头阻塞，提高了网络性能。
• 基于 UDP 的传输：HTTP/3 利用用户数据报协议 (UDP) 实现更快、更低延迟的数据传输。QUIC 确保交付的可靠性。
• 连接迁移：QUIC支持无缝网络接口切换，有利于经常改变网络的移动设备。
• 改进的安全性：HTTP/3 优先考虑安全性，并结合了基于传输层安全性 (TLS) 1.3 的加密。其他措施可防止篡改和伪造。

缺点和挑战：

• 兼容性：HTTP/3 对服务器、客户端和网络的支持有限，这可能会阻碍其应用，尤其是对旧系统而言。
• 复杂性：QUIC 的复杂性可能会使实施和故障排除变得复杂。
• 开销：QUIC 引入了自己的开销，可能会影响特定网络的性能。
• 安全问题：QUIC 协议始终存在安全问题，包括拒绝服务和拦截风险。
• 互操作性：确保与各种网络和中间盒的顺利互操作性仍然是一个问题。
• 资源需求：HTTP/3 可能需要更多资源，这给较小的网站带来了挑战。

HTTP、HTTP/2 和 HTTP/3的区别：构建更好的网络

这对您的操作意味着什么？让我们来比较一下。

性能

HTTP/2 通过在单个连接上实现多个请求和响应，减少了延迟，从而提高了Web性能。HTTP/3 由 QUIC 提供支持，用基于 UDP 的传输方式取代了 TCP，从而进一步提高了速度和效率，尤其是对于实时应用和移动设备而言，速度特别快。

安全性

HTTP/2 和 HTTP/3 都支持加密以增强安全性。HTTP/3 强制采用 TLS 1.3 加密，提供更强的漏洞防护和简化的故障排除，是最安全的选择。

浏览器/服务器支持

HTTP/2 得到了现代浏览器、服务器和内容交付网络（CDN）的广泛支持。HTTP/3 虽然仍处于采用过程中，但正在迅速获得认可，成为未来的协议。它具有卓越的性能和安全性，特别适合优先考虑速度、安全性和无缝网络转换的应用程序。

HTTP , HTTP/2 与 HTTP/3：有效使用每种协议

每种协议在当今的网络通信中都有其特定的地位。

HTTP/1：基本网络通信

HTTP 是网络通信的基础，适用于简单的网站、简单的数据传输和传统系统。它易于实施，对传统的在线内容效果良好。普通大众可能根本不会注意到他们仍在使用这一协议。

HTTP/2：提高现代网站的网络性能

HTTP/2 是一项重大升级，旨在提高大多数现代网站的性能。它非常适合内容丰富的网站、电子商务平台以及任何希望改善加载时间和用户体验的网络应用程序。HTTP/2 的多路复用、报头压缩和服务器推送功能可优化多媒体内容交付、减少延迟并高效处理多个请求。

HTTP/3：需要最高速度和安全性的尖端 Web 应用程序

HTTP/3 专为需要顶级速度和安全性的尖端 Web 应用程序而设计。它在高速无线互联网接入有限的地区表现出色，可增强整体网络体验。 

• HTTP/3 利用其核心优势来解决各种场景： 
• 它通过解决无线连接挑战，使带有附加传感器和独立物联网设备的物联网 (IoT) 应用程序的通信更加可靠。
• HTTP/3 可最大程度地减少延迟、简化数据传输并增强微服务架构内的数据隔离。 
• 基于 Web 的虚拟现实应用程序受益于 HTTP/3 的带宽功能，可以有效地渲染复杂的场景。 

总之，HTTP/3 使 Web 应用程序能够跨越各种前沿场景，提供速度、安全性和效率。