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Cos'è HTTP/2? (Nozioni di base, Evoluzione, Caratteristiche e vantaggi)

Cos'è HTTP/2? (Nozioni di base, Evoluzione, Caratteristiche e vantaggi)

HTTP/2 rivoluziona il web facendo un uso migliore delle risorse di rete. La versione 2.0 è una revisione importante del protocollo HTTP, che è la spina dorsale del World Wide Web. Grazie ai miglioramenti e alle ottimizzazioni che apporta, migliora le prestazioni e l’efficienza di Internet.

In questo articolo, approfondiremo HTTP/2 ed ne esploreremo i fondamenti, l’evoluzione, le caratteristiche e i vantaggi. Quindi, iniziamo questo viaggio insieme e scopriamo insieme la potenza di HTTP/2.

Cos’è un protocollo?

Un protocollo di rete è un insieme di regole e convenzioni che definiscono come i dati vengono formattati, trasmessi, ricevuti ed elaborati all’interno di una rete di computer. Funge da framework e consente a diversi dispositivi e sistemi all’interno di una rete di comunicare tra di loro, indipendentemente dall’hardware, dal software o dalle architetture.

Esempi di altri protocolli sono FTP, SFTP, SSH, SMTP, ecc..

Cos’è HTTP/2?

Il protocollo HTTP/2 rende Internet più veloce ed efficiente comprimendo le informazioni ed eseguendo più richieste contemporaneamente, riducendo quindi la velocità di caricamento. Ciò significa che i siti web si caricano più velocemente e puoi accedere ai contenuti più velocemente.

Inoltre, con la versione HTTP 2.0, i server ti inviano le risorse di cui hai bisogno prima che tu le richieda, come le immagini o i file. Tutti questi miglioramenti lavorano insieme per prestazioni web più veloci e un’esperienza online più fluida.

Secondo RFC-7540 dell’Internet Engineering Task Force (IETF), HTTP/2 consente un uso più efficiente delle risorse di rete e riduce la percezione della latenza della rete in questo modo:

  • introducendo la compressione del campo d’intestazione
  • permettendo più scambi simultanei per la stessa connessione
  • permettendo un controllo e priorizzazione del flusso 
  • Introducendo una spinta non richiesta di rappresentazioni dai server ai client.

L’evoluzione di HTTP

Infografica che mostra il protocollo HTTP evoluzione nel tempo

Hypertext Transfer Protocol (HTTP) è un protocollo di rete per la comunicazione sul web introdotto nel 1991. La versione iniziale di HTTP era un semplice protocollo per il recupero di documenti HTML. Non includeva intestazioni di risposta o supporto per codici di stato.

Con le crescenti esigenze dei siti web moderni e degli utenti di Internet, il gruppo di lavoro IETF HTTP ha rilasciato la versione dopo di HTTP/1.0. Includeva il supporto per diversi tipi di contenuto, come immagini e file video, e introduceva metodi aggiuntivi come POST e HEAD.

Rilasciata nel 1997, HTTP/1.1 è diventata la versione più utilizzata di HTTP. Ha portato miglioramenti significativi, tra cui l’introduzione di connessioni persistenti, codifica di trasferimento in blocchi e supporto per l’hosting virtuale. Ha anche introdotto nuovi metodi come PUT, PATCH, OPTIONS e DELETE. Tuttavia, aveva ancora dei limiti in termini di prestazioni e latenza.

Mentre altri protocolli sono stati aggiornati nel tempo, HTTP/1.1 è rimasto lo standard per le comunicazioni web per quasi 16 anni. Durante quel periodo, l’ambiente web ha continuato ad evolversi e l’uso di HTTP/1.1 ha iniziato a sviluppare problemi di velocità e sicurezza. Pertanto, Google ha esaminato questi problemi e ha creato il protocollo SPDY come alternativa sperimentale.

La necessità di HTTP/2

Infografica che mostra come HTTP 1.1 gestisce le richieste

L’aumento dei dispositivi mobili, l’aumento dell’utilizzo di contenuti multimediali e la richiesta di esperienze web più veloci ed efficienti hanno comportato lo sviluppo di un nuovo protocollo.

HTTP/1.1 aveva alcune limitazioni che ostacolavano le prestazioni, come la sua incapacità di gestire in modo efficiente le richieste dei client simultanei.

HTTP/1.1 elaborava ogni richiesta e risposta in modo sequenziale, portando a potenziali ritardi. Inoltre, ogni richiesta richiedeva una nuova connessione TCP al server, e  queste connessioni TCP causavano un traffico di rete non necessario. Inoltre, con ogni richiesta HTTP 1.1, gli header venivano inviati insieme al payload, risultando in trasferimenti di dati ridondanti.

Queste limitazioni hanno portato alla necessità di un protocollo più avanzato e ottimizzato. Standardizzato nel maggio 2015, HTTP/2 è stato adottato come versione principale del protocollo HTTP e incorpora molti miglioramenti introdotti in SPDY.

Infografica che mostra come HTTP/2 gestisce le richieste (multiplexing)

È un protocollo binario che consente il multiplexing di più richieste parallele per una singola connessione TCP, risultando in un minor numero di connessioni TCP complessive. HTTP/2 introduce anche un meccanismo di compressione del campo di intestazione, tecnologia push e altre ottimizzazioni per migliorare le prestazioni, la sicurezza e l’efficienza della comunicazione web.

Caratteristiche principali di HTTP/2

HTTP/2 introduce diverse funzionalità che risolvono i limiti di HTTP/1.1 e migliorano le prestazioni della comunicazione web.

Server Push

Una delle caratteristiche più importanti di HTTP/2 è il server push. Con esso, il server può inviare risorse in modo proattivo per soddisfare le richieste future del cliente. Questa funzionalità riduce il numero di round trip necessari tra il client e il server, con conseguente velocità di caricamento della pagina più elevata.

Infografica che mostra come funziona la funzionalità server push di HTTP2

Come mostra l’infografica sopra, per una singola richiesta del cliente, il server spinge 2 risorse: index.html insieme a styles.css. Grazie a quella spinta preventiva delle risorse del sito web, HTTP/2 facilita e velocizza il rendering della pagina.

Multiplexing

HTTP/2 utilizza il multiplexing per consentire più richieste e risposte simultanee per una singola connessione TCP. A differenza di HTTP/1.1, in cui ogni richiesta doveva attendere una risposta prima di poter inviare la richiesta successiva, HTTP/2 abilita il parallelismo. Migliorando così l’efficienza complessiva.

Con il multiplexing, le richieste e le risposte sono divise in unità più piccole chiamate frame. Questi frame vengono quindi interlacciati e inviati in modo non bloccante. Ciò significa che se una richiesta viene ritardata a causa della congestione della rete, altre richieste possono continuare a essere elaborate.

Il multiplexing elimina anche il problema del blocco head-of-line, in cui una richiesta lenta può ritardare la consegna delle successive richieste HTTP. Di conseguenza, questa funzionalità aiuta a ridurre la latenza e promuove una maggiore soddisfazione del cliente.

Controllo e priorizzazione del flusso 

HTTP/2 introduce il concetto di priorità del flusso, che consente al client di assegnare livelli di priorità a risorse diverse. Questo, insieme al controllo del flusso, garantisce che le risorse critiche vengano recuperate per prime, ottimizzando il rendering delle pagine web e fornendo una migliore esperienza utente.

Il controllo del flusso consente al ricevitore di regolare la velocità di trasmissione dei dati assegnando la priorità a flussi di dati specifici. Previene il sovraccarico del ricevitore con più dati di quanti ne possa gestire, evitando congestione e buffer overflow. Il controllo del flusso opera a livello di stream, consentendo quindi a ciascun stream di avere la propria finestra di controllo del flusso.

L’interazione tra il controllo del flusso e la priorizzazione dello stream è cruciale per ottimizzare le prestazioni complessive del protocollo HTTP/2. Il controllo del flusso assicura che i dati vengano trasmessi a una velocità che il destinatario può gestire, mentre la priorizzazione determina l’ordine in cui vengono elaborati i flussi, consentendo alle risorse critiche di essere consegnate in modo più efficiente.

Compressione intestazione

Infografica che mostra il processo di compressione delle intestazioni

HTTP/2 utilizza un meccanismo di compressione delle intestazioni per ridurre l’overhead associato alle intestazioni HTTP. Questa tecnica di compressione riduce la dimensione delle intestazioni, con conseguente minor consumo di larghezza di banda e comunicazione più veloce tra il client e il server.

Il meccanismo utilizza l’algoritmo HPACK (HTTP/2 Static Table and Huffman Encoding) per comprimere gli header. HPACK utilizza tecniche come la codifica Huffman, l’indicizzazione e la gestione dinamica delle tabelle per ridurre al minimo la dimensione delle intestazioni senza perdere alcuna informazione critica.

Protocollo binario

Infografica che mostra come funziona la formattazione binaria in HTTP/2

Mentre HTTP/1.1 utilizzava il testo normale per la comunicazione, HTTP v2 utilizza un protocollo binario, consentendo un’analisi più efficiente e una trasmissione dei dati più veloce. Il formato binario riduce la quantità di dati che devono essere trasmessi, migliorando le prestazioni.

In HTTP/2, i dati sono divisi in unità più piccole chiamate frame, che sono pacchetti binari che trasportano tipi specifici di informazioni. Ogni frame ha un formato specifico, inclusa un’intestazione di frame che ne indica il tipo e la lunghezza. Questi frame vengono quindi inviati tramite una singola connessione client-server, consentendo una comunicazione simultanea e interlacciata.

Vantaggi prestazionali di HTTP/2

L’adozione di HTTP/2 porta vantaggi significativi in termini di prestazioni. La combinazione di funzionalità come il server push, il multiplexing, la prioritizzazione del flusso e la compressione del campo di intestazione si traduce in tempi di caricamento delle pagine più rapidi, latenza ridotta e prestazioni web migliorate. I siti web e le applicazioni che utilizzano HTTP/2 spesso sperimentano un migliore coinvolgimento degli utenti e maggiori tassi di conversione.

Compatibilità e adozione

HTTP/2 è progettato per essere retrocompatibile con HTTP/1.1, assicurando che l’infrastruttura web esistente possa passare senza problemi al protocollo più recente. La maggior parte dei browser e server moderni supporta HTTP/2, consentendo ai proprietari di siti web e agli sviluppatori di sfruttare i suoi vantaggi senza grossi problemi di compatibilità.

Implementazione e supporto

Per abilitare HTTP/2 su un sito web, è richiesta la configurazione lato server. I passaggi specifici per l’implementazione dipendono dal server web utilizzato. I server web più diffusi come Apache e Nginx hanno il supporto integrato per HTTP v2.

HTTP/2 è disponibile in tutti gli account condivisi e server cloud in SiteGround, e il tuo sito web ha bisogno di un certificato SSL per trarne vantaggio.

Inoltre, HTTP/2 include un meccanismo di fallback chiamato HTTP/2 su TLS (HTTP/2 con TLS). Ciò consente ai client che non supportano HTTP/2 di ricorrere a HTTP/1.1 quando comunicano con server che supportano entrambi i protocolli.

Inoltre, l’adozione di HTTP/2 potrebbe richiedere alcuni aggiustamenti e considerazioni. Ad esempio, il requisito di crittografia di HTTP/2 (Transport Layer Security) potrebbe richiedere agli amministratori del server di ottenere e installare Certificati SSL/TLS.

Ultimo ma non meno importante, c’è anche il supporto CDN per HTTP/2. Anche le Content Delivery Network (CDN) hanno adottato HTTP/2, consentendo la distribuzione di contenuti tramite questo protocollo. Le CDN giocano un ruolo cruciale nell’accelerare l’adozione di HTTP/2 assicurando che il contenuto memorizzato nella cache e distribuito sia servito utilizzando i protocolli più recenti.

Limitazioni di HTTP/2

Sebbene HTTP/2 offra numerosi vantaggi, è essenziale essere consapevoli dei suoi limiti. Qui, ne delineeremo alcuni, quindi continua a leggere.

  • Supporto browser limitato. Alcuni sistemi legacy e browser meno recenti potrebbero non supportare completamente HTTP/2, causando potenzialmente problemi di compatibilità.
  • Complessità negli aggiornamenti. Il processo di aggiornamento potrebbe richiedere modifiche alla configurazione del server, l’implementazione di nuove funzionalità e considerazioni in merito alla compatibilità con le versioni precedenti.
  • Latenza e avvio lento. Il protocollo potrebbe incontrare problemi in connessioni di rete lente e ambienti ad alta latenza. La configurazione iniziale della connessione (ovvero la fase di avvio lento) può introdurre latenza quando si stabiliscono nuove connessioni.
  • Blocco Head-of-Line. In HTTP/2, più richieste e risposte possono essere inviate contemporaneamente su una singola connessione. Tuttavia, se una richiesta viene ritardata o bloccata a causa di una risposta lenta dal server, questa può portare al blocco head-of-line.
  • Uso più elevato delle risorse del server: HTTP/2 richiede più risorse del server rispetto a HTTP/1.1 a causa della maggiore complessità di gestione dei flussi multipli e delle richieste simultanee. In alcuni scenari, questo può comportare un maggiore utilizzo delle risorse del server, specialmente quando si tratta di un numero elevato di richieste simultanee.

Inoltre, alcune configurazioni di rete e proxy potrebbero non gestire correttamente il traffico HTTP/2, portando a un degrado delle prestazioni.

Nonostante queste limitazioni, i vantaggi di HTTP/2 superano questi inconvenienti nella maggior parte dei casi. È importante che i proprietari di siti web e gli sviluppatori considerino queste limitazioni e garantiscano un’implementazione e facciano test adeguati quando si adotta HTTP/2 per i loro siti web.

HTTP/2 contro HTTP/1.1

HTTP/2 è un miglioramento significativo rispetto al suo predecessore, HTTP/1.1. Affronta i rallentamenti delle prestazioni di HTTP/1.1 e fornisce un protocollo più efficiente e ottimizzato per la comunicazione web.

L’introduzione di funzionalità come il server push, il multiplexing, la prioritizzazione del flusso, la compressione dell’intestazione e il protocollo binario rendono HTTP/2 la scelta preferita per i moderni sviluppatori web.

Conclusione

HTTP/2 è un punto di svolta per la comunicazione web. Le sue funzionalità avanzate migliorano le prestazioni, riducono la latenza e migliorano l’esperienza dell’utente. La compatibilità del protocollo con l’infrastruttura esistente e il supporto diffuso lo rendono la scelta ideale per i proprietari di siti web e gli sviluppatori che desiderano ottimizzare le proprie applicazioni web.

FAQ

HTTP/2 è supportato da tutti i browser?

La maggior parte dei browser web moderni supporta HTTP/2. Tuttavia, alcuni browser meno recenti potrebbero non supportarlo completamente. È importante verificare la compatibilità dei browser del pubblico di destinazione prima di implementare il protocollo.

Posso abilitare HTTP/2 sul mio sito web esistente?

Sì, HTTP/2 può essere abilitato per un sito web esistente. Sono richiesti supporto e configurazione lato server. Consulta la documentazione del tuo server web o provider di hosting per istruzioni specifiche.

HTTP/2 richiede la crittografia SSL/TLS?

Sebbene la versione HTTP 2.0 non richieda strettamente la crittografia SSL / TLS, la maggior parte dei browser la supporta solo su connessioni crittografate (HTTPS). Si consiglia vivamente di utilizzare la crittografia SSL / TLS per motivi di sicurezza e compatibilità.

In che modo HTTP/2 migliora le prestazioni del sito web?

HTTP/2 migliora le prestazioni del sito web attraverso funzionalità come il server push, il multiplexing, la priorizzazione del flusso, la compressione dell’intestazione e il protocollo binario. Queste funzionalità riducono la latenza, aumentano il parallelismo e ottimizzano la consegna delle risorse.

HTTP/2 è vantaggioso per i dispositivi mobili?

Sì, la versione HTTP 2.0 è vantaggiosa per i dispositivi mobili. I suoi miglioramenti delle prestazioni, come la riduzione dei round trip e una migliore consegna delle risorse, promuovono tempi di caricamento delle pagine più rapidi e un’esperienza di navigazione più fluida sui dispositivi mobili.

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