HTTP协议的持续连接和非持续连接

Posted 2022-12-19 各种控恩恩恩

在使用HTTP/1.0的情况下，如果打开一个包含一个html文件和10个内联图象对象的网页时，HTTP就要建立11次TCP连接才能把文件从服务机传送到客户机。而使用HTTP/1.1的情况下，如果打开同样的文件时，HTTP建立一次TCP连接就可把文件从服务机传送到客户机。使用一次TCP连接传送一个对象的效率比较低，这体现在下列几个方面：

(1) 每次TCP连接必需要建立和断开。客户机和服务机建立一次连接需要执行三向沟通连接法(three-way handshake)，服务机在对象递送之后要断开TCP连接。在建立和断开连接时要占用CPU的资源。如果使用一次连接代替11次连接的话，占用客户机和服务机的CPU时间可大大减少。

(2) 对每次连接，客户机和服务机都必须分配发送和接收缓存。这就意味着要影响客户机和服务机的存储器资源，这同样要占用CPU的时间。

(3) 对由大数量对象组成的文件，TCP的低速启动算法(slow start-up algorithm)会限制服务机向客户机传送对象的速度。使用HTTP/1.1之后，大多数对象都可以尽最大的速率传送。

由于HTTP/1.1允许持续连接，文件中的所有对象都可在相同的TCP连接上传送。HTTP/1.1也允许在客户机接收到服务机的消息响应之前发送多个消息请求，这叫做流水线式请求(pipelined request)。

         持久连接分为不带流水线(without pipelining)和带流水线(with pipelining)两个版本。如果是不带流水线的版本，那么客户只在收到前一个请求的响应后才发出新的请求。这种情况下，web页面所引用的每个对象(上例中的10个图像)都经历1个RTT的延迟，用于请求和接收该对象。与非持久连接2个RTT的延迟相比，不带流水线的持久连接已有所改善，不过带流水线的持久连接还能进一步降低响应延迟。不带流水线版本的另一个缺点是，服务器送出一个对象后开始等待下一个请求，而这个新请求却不能马上到达。这段时间服务器资源便闲置了。

　　HTTP/1.1的默认模式使用带流水线的持久连接。这种情况下，HTTP客户每碰到一个引用就立即发出一个请求，因而HTTP客户可以一个接一个紧挨着发出各个引用对象的请求。服务器收到这些请求后，也可以一个接一个紧挨着发出各个对象。如果所有的请求和响应都是紧挨着发送的，那么所有引用到的对象一共只经历1个RTT的延迟(而不是像不带流水线的版本那样，每个引用到的对象都各有1个RTT的延迟)。另外，带流水线的持久连接中服务器空等请求的时间比较少。与非持久连接相比，持久连接(不论是否带流水线)除降低了1个RTT的响应延迟外，缓启动延迟也比较小。其原因在于既然各个对象使用同一个TCP连接，服务器发出第一个对象后就不必再以一开始的缓慢速率发送后续对象。相反，服务器可以按照第一个对象发送完毕时的速率开始发送下一个对象。

HTTP/1.1都有非持续连接(non-persistent connection)和持续连接(persistent connection)功能。非持续连接是指启动一次TCP连接服务机就向客户机传送一个对象，而持续连接是指服务机可在相同的TCP连接上向客户机发送多个对象。HTTP/1.0的默认设置是非持续连接，而HTTP/1.1的默认设置是持续连接。

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