HTTP 事务的时延

简介: 【2月更文挑战第28天】

HTTP事务主要的连接、传输以及处理时延。

与建立TCP连接,以及传输请求和响应报文的时间相比,事务处理时间可能是很短的。除非客户端或服务器超载,或正在处理复杂的动态资源,否则HTTP时延就是由TCP网络时延构成的。

HTTP事务的时延有以下几种主要原因:


1、客户端首先需要根据URI确定Web服务器的IP地址和端口号。如果最近没有对URI中的主机名进行访问,通过DNS解析系统将URI中的主机名转换成一个IP地址可能要花费数十秒的时间。

2、接下来,客户端会向服务器发送一条TCP连接请求,并等待服务器回送一个请求接受应答。每条新的TCP连接都会有连接建立时延。这个值通常最多只有一两秒钟,但如果有数百个HTTP事务的话,这个值会快速地叠加上去。

3、一旦连接建立起来了,客户端就会通过新建立的TCP管道来发送HTTP请求。数据到达时,Web服务器会从TCP连接中读取请求报文,并对请求进行处理。因特网传输请求报文,以及服务器处理请求报文都需要时间。

4、然后,Web服务器会回送HTTP响应,这也需要花费时间。


这些TCP网络时延的大小取决于硬件速度、网络和服务器的负载,请求和响应报文的尺寸,以及客户端和服务器之间的距离。TCP协议的技术复杂性也会对时延产生巨大的影响。

建立一条新的TCP连接时,甚至是在发送任意数据之前,TCP软件之间会交换一系列的IP分组,对连接的有关参数进行沟通。如果连接只用来传送少量数据,这些交换过程就会严重降低HTTP的性能。

TCP连接握手需要经过以下几个步骤。


1、请求新的TCP连接时,客户端要向服务器发送一个小的TCP分组(通常是40~60个字节)。这个分组中设置了一个特殊的SYN标记,说明这是一个连接请求。

2、如果服务器接受了连接,就会对一些连接参数进行计算,并向客户端回送一个TCP分组,这个分组中的SYN和ACK标记都被置位,说明连接请求已被接受。

3、最后,客户端向服务器回送一条确认信息,通知它连接已成功建立。现代的TCP栈都允许客户端在这个确认分组中发送数据。

HTTP程序员永远不会看到这些分组——这些分组都由TCP/IP软件管理,对其是不可见的。HTTP程序员看到的只是创建TCP连接时存在的时延。


通常HTTP事务都不会交换太多数据,此时,SYN/SYN+ACK握手会产生一个可测量的时延。TCP连接的ACK分组通常都足够大,可以承载整个HTTP请求报文,而且很多HTTP服务器响应报文都可以放入一个IP分组中去(比如,响应是包含了装饰性图片的小型HTML文件,或者是对浏览器高速缓存请求产生的304 Not Modified响应)。

最后的结果是,小的HTTP事务可能会在TCP建立上花费50%,或更多的时间。后面的小节会讨论HTTP是如何通过重用现存连接,来减小这种TCP建立时延所造成的影响的。

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