Что такое HTTP

Если вы хотели узнать, как передаются данные в интернете — эта статья для вас. Я расскажу вам все что знаю о протоколах HTTP и HTTPS, покажу разницу и отличия между ними. Приятного чтения!

HTTP 1.1 — что это за протокол?

HTTP (англ. «протокол передачи гипертекста») — сетевой протокол верхнего уровня для передачи гипертекстовых и произвольных данных в интернете.

При помощи HTTP браузер получает данные от веб-серверов и может отображать их в приемлемом и понятном для интернет-пользователей виде. Точно также происходит и обратный процесс — отправку пользовательских данных обратно, на сервер (например, при регистрации).

Контент отправляемый с сервера и на сервер может быть представлен в любом виде: рисунков, файлов, документов, ссылок и кода — в любом случае, именно благодаря HTTP люди могут пользоваться интернетом и загружать в браузере сотни веб-страниц.

Актуальная версия протокола — 1.1. Ее описание находится в спецификации RFC.

HTTP используется в клиент-серверной инфраструктуре передачи данных. Как это работает? Приложение на стороне «клиент» формирует запрос для обработки на стороне «сервер», после чего ответ отправляется обратно «клиенту». Затем «клиент» может инициировать дополнительные запросы, получать новые ответы. И так далее.

Наиболее распространенное «клиентское» приложение это веб-браузер через который осуществляется доступ к веб-ресурсам. С развитием мобильных технологий к браузерам добавились еще мобильные приложения на разнообразных смартфонах и планшетах. Причем серверная сторона современных многопрофильных приложений может одновременно обрабатывать данные и из браузера, и со смартфона. Все это через протокол HTTP.

Более того, HTTP часто выступает как протокол-транспорт для трансфера других прикладных протоколов и их API: WebDAV, XML-RPC, REST, SOAP. Ну а данные передаваемые по API могут иметь самый разный формат: XML, JSON и другие.

Как передаются эти данные? Чаще всего по TCP/IP-соединению: приложение-клиент по умолчанию использует TCP-порт 80, а сервер может использовать любой другой, но обычно это тоже 80 порт.

Объект манипуляций в HTTP это ресурс, указываемый в URI запроса клиентского приложения, чтобы корректно идентифицировать «что вообще нужно». Обычно это файлы, данные или логические объекты, которые хранятся на сервере. При этом в запросе можно указать, как именно представить одни и те же данные: какой выбрать формат, кодировку, язык. Такая «фича» позволяет обмениваться не только гипертекстом, но и двоичными данными.

Второй особенностью HTTP является отсутствие сохранения состояния между последовательными парами «запрос-ответ». Но это не проблема, потому что компоненты приложений на клиентской или серверной стороне само могут хранить информацию о состоянии последних запросов и ответов. На стороне клиента такая информация называется cookies («куки»), на стороне сервера — sessions («сессии»).

При этом для клиентского браузера не проблема следить за задержкой ответа сервера, а для сервера — хранить заголовки последних запросов и IP-адреса клиентов. Но, еще раз подчеркну, сам протокол об этом ничего не знает — он только передает данные.

Принимать участие в передаче данных могут и посредники (прокси-сервера), для того чтобы отличить прокси от конечных серверов (т.н. «исходный сервер»).

Самое волшебство начинается, когда одна и та же программа (клиентская или серверная) может выполнять функции посредник, клиента, сервера — в зависимости от задач.

HTTP/2 — а это что за протокол?

Первоначальная версия протокола HTTP появилась в ЦЕРНЕ (CERN) в 1991 году. Уже в 1992 году была опубликована публичная версия HTTP 0.9 и его спецификация, благодаря чему были упорядочены правила взаимодействия между клиентскими и серверными приложениями, а также четкому разграничению функциональности.

В 1996 году появился HTTP/1.0, а современная версия протокола — HTTP/1.1 — в 1999 году. На рубеже тысячелетий, протокол HTTP научился поддерживать режим постоянного соединения, т.е. оставлять соединение открытым после того как получен ответ на запрос. Это позволило за одно соединение посылать сразу несколько запросов, а не открывать-закрывать сессию каждый раз.

Шло время и по мере развития интернета размер страниц увеличивался, росло количество запросов — требовалось все больше ресурсов. Так сформировалась потребность в новом протоколе.

И спустя шестнадцать лет, в 2015 году была опубликована финальная версия черновика спецификации следующей версии протокола — HTTP/2. Бинарный протокол HTTP/2 более подготовлен к современным реалиям, чем прародитель HTTP 1.1 потому что новый протокол решает наиболее существенную проблему передачи данных в интернете — несколько отрытых соединений.

А все потому что нынешние сайты подгружают много элементов, как со своего сервера, так и с CDN: JS-скрипты, CSS-стили, шрифты и картинки. При передаче полного комплекта файлов по протоколу HTTP 1.1 создается несколько соединений. Если мы в будущем перейдем на протокол HTTP/2 — передача будет происходить в рамках одного соединения между клиентом и сервером, что позволит существенно ускорить и оптимизировать загрузку содержимого сайта.

Ключевые особенности HTTP/2, которые будут полезны для сайтов:

• Расстановка и управление приоритетами запросов/потоков — клиент самостоятельно задает для сервера приоритетность ресурсов и данных
• Сжатие HTTP заголовков;
• Мультиплексирование запросов или параллельная загрузка по TCP-соединению нескольких элементов сайта — через одно соединение отправляется несколько запросов, а ответы клиент может получать в любом порядке т.е. теперь не нужны несколько открытых TCP-соединений;
• Наличие и поддержка со стороны сервера проактивных push-уведомлений — сервер самостоятельно может отправлять данные для клиента, которые тот еще не запросил (например на основании информации о том, какую страницу пользователь откроет после этой).

Конечно, главное здесь это мультиплексирование потоков. Принцип работы объяснить проще простого: пакеты TCP/IP-соединения смешиваются в рамках одного соединения. Так, в смешанном режиме происходит соединение нескольких «вагонов данных» в один «состав поезда», которые разделяются «по приезду». Ранее «вагоны» были вынуждены ехать дольше и раздельно, сейчас они будут ехать вместе и быстрее.

Вышеперечисленные преимущества протокола HTTP/2 позволят веб-разработчикам дышать полной грудью и отказаться от таких «костылей» как:

• Использование большего числа родственных доменов для обеспечения установки большого количества TCP/IP-соединений (для скачивания файлов);
• Спрайты картинок — когда изображения объединяются в один файл, чтобы снизить число запросов к веб-серверу (а сам файл «раздувается» ведь в него записано больше изображений);
• Объединение CSS- и JS-файлов, которые тоже делаются для уменьшения запросов.

Последнее очевидное преимущество заключается в том, что с самим сайтом (для включения HTTP/2) ничего дополнительно делать не нужно — все работы проводятся на сервере чуть ли не в «1 клик», а для клиентов shared- и VPS-хостингов вообще пройдут незаметно.

Словом, заживем!

HTTP/2 создан и разработан на основе черновика протокола SPDY/3 (Google) и превзошел его — компания Гугл признала преимущества HTTP/2 более многообещающими и в будущем откажется от поддержки SPDY/2.

Прогнозируемое ускорение ответа сервера по протоколу HTTP/2 составит порядка 30%, — реальные тесты уже показали скорости на 19-23% выше и это не предел.

По результатам тестов компании Айри.рф, только от включения протокола HTTP/2 прирост скорости составляет 13-18% (без оптимизации). Почему это важно?

Несмотря на то, что поддержка сайтом протокола HTTP/2 на данный момент не влияет напрямую на ранжирование сайтов в Гугле и Яндекса, на позиции в выдаче влияет скорость загрузки. И раз протокол показывает более высокую скорость загрузки (что является довольно значительным фактором), косвенно он влияет и на ранжирование.

Прежде всего за счет поведенческих факторов. Ускорение загрузки позволяет пользователям меньше уставать и больше концентрироваться на изучении сайта: просматривать больше страниц и не покидать сайт из-за долгой загрузки (уменьшаются отказы).

Большая часть современных браузеров уже поддерживает HTTP/2 — через них проходит ~70% интернет-трафика:

• Chrome 41-52 и Chrome 46+ в Android;
• Firefox 36-48 и Firefox 41+ в Android;
• Opera 28-34 и Opera 30+ в Android;
• Safari 9 и Safari в iOS 9.1;
• IE 11 в Windows 10 и браузер Edge 12, 13.

Когда произойдет полноценный переход на HTTP/2 пока непонятно — вероятнее всего в самом ближайшем будущем. Главное что от HTTP/1.x никто не собирается поспешно отказываться. Как говорится: «Работает — не трогай».

Что значит и где применяется HTTPS-протокол?

Ну, про обмен данными по протоколу HTTP вы уже все знаете: любая передача данных осуществляется через запросы по этому протоколу-транспорту. А зачем тогда нужен HTTPS и что он из себя представляет? Ведь жили же нормально и без него?

Проблема в том что данные по HTTP не защищаются и передаются в открытом виде. Интернет — глобальная распределенная сеть узлов. И если вы передаете открытые данные по незащищенному протоколу (Wi-Fi в ТРЦ сюда тоже относится), то один из этих узлов может перехватить их.

Не специально конечно, может быть просто взлом усилиями злоумышленников. HTTPS и создан для того чтобы соединение было безопасным, а данные передавались в зашифрованном виде по криптографическому протоколу SSL/TLS. Это специальная «обертка» поверх HTTP, она шифрует данные, делая их недоступными для злоумышленников и посторонних людей.

HTTPS — англ. «безопасный протокол передачи гипертекста».

Так что в отличие от 80 порта, используемого по умолчанию в HTTP, в HTTPS используется TCP-порт 443 и есть ключ для шифрования. Ключ может быть длиной 40, 56, 128 или 256 бит, достаточный уровень безопасности на данный момент начинается со 128-битных ключей.

Сейчас все браузеры поддерживают HTTPS — он включается автоматически, когда есть возможность и этого требует сервер.

Жизненно важно использовать HTTPS в следующих сервисах:

• Электронные платежные системы (банки, электронные деньги и прочее);
• Сервисы принимающие и отправляющие приватную информацию и персональные данные, например у Яндекса это: Паспорт, Такси, Директ, Метрика, Почта, Деньги, Вебмастер и другие;
• Социальные сети и личные кабинеты в интернет-сервисах;
• Поисковые системы.

Работает HTTPS просто. Объясню на примере.

Вы кладете важную информацию (логин, пароль, данные карты, персональные данные) в ячейку, «запираете ее на ключ»: ячейка шифрует ваши данные при помощи этого ключа.

Теперь отправляете ее почтой адресату. Адресат получает ячейку-посылку, но открыть ее не может — у него нет ключа. Тогда он запирает (шифрует) ячейку на второй замок и возвращает посылку вам обратно. Вы получаете посылку с двумя замками, при этом ключ к одному у вас есть. Теперь можно отпереть свой замок (расшифровать данные) и отправить посылку обратно еще раз — первоначальному адресату.

Данные при этом остаются защищенными — ведь они никем не просматривались и не менялись и до момента получения адресатом находятся под защитой зашифрованного им ключа. Адресат получает посылку, уже с одним замком, расшифровывает ее и обрабатывает ваши данные. Например, проводит вашу транзакцию.

Все — вот так просто работает HTTPS.

Фишка тут в том, что при первом таком обмене происходит обмен ключом шифрования, чтобы он был известен обоим конечным адресатам, но не известен ни одному из узлов по маршруту следования данных. После обмена шифром можно свободно обмениваться сообщениями (зашифрованными) без опасений о перехвате этих данных, ведь без ключа-шифра открыть и прочитать их не удастся.

Единственный нюанс здесь — надо знать, что вы отправляете данные именно туда, куда нужно. И что конечный пункт и является пунктом назначения. Но нужно подтвердить и точно знать, что конечный адресат существует и управляется тем самым сервером, куда отправляются данные.

Для этого серверы получают в центрах сертификации специальные HTTPS-сертификаты безопасности, которые подтверждают «конечность» пункта назначения (что сайт не является узлом передающим данные дальше) и работоспособность технологии шифрования SSL/TLS, т.е. безопасность соединения.

А вот как выглядит сам сертификат:

На текущий момент HTTPS встроен во все современные браузеры и все что требуется от пользователя для поддержания безопасности отправки данных по HTTPS — регулярно обновлять программное обеспечение для серфинга, приема и отправки важных данных в интернете.

Осуществляя взаимодействие «клиент-сервер» по протоколу HTTPS можно не беспокоиться за сохранность данных — вы надежно защищены от прослушивания сетевого соединения: атак снифферов и man-in-the-middle.

Что означает перечеркнутый значок HTTPS и зеленый значок HTTPS, в чем разница? В безопасности. Зеленый — безопасный, красный и перечеркнутый — небезопасный.

И очень удобно, что перечеркнутый значок HTTPS означает, что несмотря на использование этого протокола, соединение не безопасное. Так происходит когда элементы сайта подгружаются не по HTTPS или истек срок действия сертификата. Пользователю сразу видно — ага, небезопасно. И он может уйти с сайта, либо рисковать своими данными.

Что лучше HTTP 1.1, HTTP/2 или HTTPS?

В качестве подведения итога затрону тему предпочтительного использования протоколов.

Понятно, что на данный момент HTTP 1.1 — наиболее распространенный протокол и используется по умолчанию. Время HTTP/2 еще не пришло, но вскоре большая часть интернет-трафика будет идти через вторую версию протокола HTTP. Это упростит жизнь пользователям, потому что сайты будут загружаться быстрее. Администраторы серверов и сайтов тоже будут рады, потому что новый протоко позволяет по новому оптимизировать сайты, ускоряя загрузку и отдачу данных.

При этом, вряд ли возможно, что все сайты перейдут HTTPS, потому что для целей потребления развлекательного контента шифрование ни к чему. Да, сейчас уже 10% сайтов используют HTTPS в рейтинге наиболее посещаемых веб-ресурсов «Alexa». Но это всего десять процентов, среди которых такие гиганты как Гугл, ПейПал, Амазон, Алиэкспресс и другие. То есть множество сайтов, где не использовать HTTPS означает нарушать право интернет-пользователя на безопасность и сохранность данных.

А обычным сайтам типа блога семи блоггеров HTTPS ни к чему — нет приема персональных или платежных данных, нет регистрации и отправки важных сообщений.

Так что в ближайшем будущем мы станем постепенно отходить от HTTP 1.1 в пользу HTTP/2 и HTTPS.