Qu’est-ce que HTTP/2 ? (Principes fondamentaux, évolution, fonctionnalités et avantages)

Un protocole réseau est un ensemble de règles et de conventions qui définissent comment les données sont formatées, transmises, reçues et traitées au sein d’un réseau informatique. Il sert d’infrastructure qui permet à différents appareils et systèmes au sein d’un réseau de communiquer entre eux, quels que soient le matériel, les logiciels ou les architectures sous-jacentes.

Des exemples d’autres protocoles sont FTP, SFTP, SSH, SMTP etc.

Cela signifie que les sites Web se chargent plus rapidement et que vous pouvez accéder au contenu plus rapidement.

De plus, avec la version 2.0 de HTTP, les serveurs vous envoient les ressources dont vous avez besoin avant que vous ne les demandiez, comme des images ou des fichiers. Toutes ces améliorations concourent à accélérer les performances Web et à offrir une expérience en ligne plus fluide.

D’après la RFC-7540 de l’Internet Engineering Task Force (IETF), HTTP/2 permet une utilisation plus efficace des ressources réseau et réduit la perception de la latence du réseau en

• Présentation de la compression des champs d’en-tête
• autoriser plusieurs échanges simultanés sur la même connexion
• permettant le contrôle du flux et la hiérarchisation des flux
• Présentation du l’envoi non sollicité de déclarations des serveurs aux clients.

L’évolution d’HTTP

Le protocole HTTP (HTTP) est un protocole réseau de communication introduit en 1991. La version initiale de HTTP était un protocole simple pour récupérer des documents HTML. Il n’inclut pas d’en-têtes de réponse ni de prise en charge des codes d’état.

Avec les besoins croissants des sites Web modernes et des internautes, le groupe de travail HTTP de l’IETF a publié la prochaine version de HTTP/1.0. Elle inclut la prise en charge de différents types de contenu, tels que des images et des fichiers vidéo, et introduit des méthodes supplémentaires telles que POST et HEAD.

Lancé en 1997, HTTP/1.1 est devenu la version la plus utilisée de HTTP. Elle a apporté d’importantes améliorations, dont l’introduction de connexions persistantes, l’encodage de transfert en morceaux et la prise en charge de l’hébergement virtuel. Il introduit également de nouvelles méthodes comme PUT, PATCH, OPTIONS et DELETE. Cependant, elle présentait toujours des limitations en termes de performances et de latence.

Alors que d’autres protocoles ont été mis à jour au fil du temps, HTTP/1.1 est resté le standard des communications Web depuis près de 16 ans. Pendant ce temps, l’environnement Web a continué d’évoluer, et l’utilisation de HTTP/1.1 a commencé à créer des problèmes de vitesse et de sécurité. C’est pourquoi Google a enquêté sur ces problèmes et a créé le protocole SPDY comme alternative expérimentale.

Le besoin de HTTP/2

L’essor des appareils mobiles, l’utilisation croissante de contenu rich media et la demande pour des expériences Web plus rapides et plus efficaces ont nécessité le développement d’un nouveau protocole.

HTTP/1.1 présentait certaines limitations qui nuisaient à ses performances, telles que son incapacité à gérer efficacement les requêtes simultanées des clients.

HTTP/1.1 traite chaque requête et réponse dans l’ordre, ce qui peut entraîner des retards. De plus, chaque requête nécessite une nouvelle connexion TCP au serveur, provoquant un trafic réseau inutile par les multiples connexions TCP. De plus, à chaque requête HTTP 1.1, les en-têtes sont envoyés avec la charge utile, résultant en des transferts de données redondants.

Ces limitations ont conduit à la nécessité d’un protocole plus avancé et optimisé. Normalisé en mai 2015, HTTP/2 a été adopté en tant que révision majeure du protocole HTTP qui intègre de nombreuses améliorations introduites dans SPDY.

Il s’agit d’un protocole binaire qui permet le multiplexage de multiples requêtes parallèles sur une seule connexion TCP, résultant en moins de connexions TCP au total. HTTP/2 introduit également un mécanisme de compression du champ d’en-tête, une technologie de transmission et d’autres optimisations pour améliorer les performances, la sécurité et l’efficacité des communications Web.

Fonctionnalités clés de HTTP/2

HTTP/2 introduit plusieurs fonctionnalités qui comblent les limitations d’HTTP/1.1 et améliorent les performances des communications Web.

Push serveur

Une des fonctionnalités notables d’HTTP/2 est le « push » du serveur. Grâce à lui, le serveur peut envoyer des ressources de manière proactive pour satisfaire les futures requêtes du client. Cette fonctionnalité réduit le nombre d’aller-retours nécessaires entre le client et le serveur, ce qui accélère le chargement des pages.

Comme le montre l’infographie ci-dessus, lors d’une seule requête client, le serveur envoie deux fichiers — l’élément index.html avec l’élément styles.css. Grâce à cet envoi préemptif de ressources de sites Web, HTTP/2 facilite et accélère le rendu des pages.

Multiplexage

HTTP/2 utilise le multiplexage pour permettre plusieurs requêtes et réponses simultanées sur une seule connexion TCP. Contrairement à HTTP/1.1, où chaque requête doit attendre une réponse avant que la suivante puisse être envoyée, HTTP/2 permet le parallélisme. Améliorant ainsi l’efficacité globale.

Avec le multiplexage, les requêtes et les réponses sont divisées en plus petites unités appelées trames. Ces trames sont ensuite entrelacées et envoyées de manière non bloquante. Cela signifie que si une requête est retardée à cause d’un encombrement du réseau, les autres requêtes peuvent continuer à être traitées.

Le multiplexage élimine également le problème du blocage en début de ligne, où une requête lente peut retarder la livraison des requêtes HTTP suivantes. Par conséquent, cette fonctionnalité permet de réduire la latence et d’accroître la satisfaction client.

Contrôle de flux et hiérarchisation des flux

HTTP/2 introduit le concept de hiérarchisation des flux, qui permet au client d’affecter des niveaux de priorité à différentes ressources. Ceci, ajouté au contrôle de flux, garantit que les ressources critiques sont récupérées en premier, optimisant ainsi le rendu des pages Web et fournissant une meilleure expérience utilisateur.

Le contrôle de flux permet au récepteur de réguler le débit de transmission de données en donnant la priorité à des flux de données spécifiques. Cela évite de surcharger le récepteur avec plus de données qu’il ne peut en gérer, ce qui évite l’encombrement et le débordement de la mémoire tampon. Le contrôle de flux opère au niveau du flux, permettant à chaque flux d’avoir sa propre fenêtre de contrôle de flux.

L’interaction entre le contrôle de flux et la hiérarchisation des flux est cruciale pour optimiser les performances globales du protocole HTTP/2. Le contrôle de flux garantit que les données sont transmises à un débit que le destinataire peut gérer, tandis que la hiérarchisation des flux détermine l’ordre dans lequel les flux sont traités, permettant aux ressources critiques d’être délivrées plus efficacement.

Compression des en-têtes

HTTP/2 utilise un mécanisme de compression d’en-têtes pour réduire la surcharge associée aux en-têtes HTTP. Cette technique de compression réduit la taille des en-têtes, ce qui se traduit par une consommation de bande passante moindre et une communication plus rapide entre le client et le serveur.

Le mécanisme utilise l’algorithme HPACK (HTTP/2 Static Table and Huffman Encoding) pour compresser les en-têtes . HPACK utilise des techniques telles que l’encodage Huffman, l’indexation et la gestion dynamique des tableaux pour minimiser la taille des en-têtes sans perdre aucune information critique.

Protocole binaire

Alors qu’HTTP/1.1 utilisait du texte brut pour communiquer, HTTP/2 utilise un protocole binaire, permettant une analyse syntaxique plus efficace et une transmission de données plus rapide. Le format binaire réduit la quantité de données à transmettre, améliorant ainsi les performances.

Avec HTTP/2, les données sont divisées en plus petites unités appelées trames, qui sont des paquets binaires contenant des types d’informations spécifiques. Chaque cadre a un format spécifique, comprenant un en-tête de cadre qui indique son type et sa longueur. Ces trames sont ensuite envoyées sur une seule connexion client-serveur, permettant une communication simultanée et entrelacée.

Avantages de performance de HTTP/2

L’adoption de HTTP/2 apporte des gains de performances significatifs. La combinaison de fonctionnalités telles que le serveur push, le multiplexage, la hiérarchisation des priorités des flux et la compression des champs d’en-tête permet d’accélérer le chargement des pages, de réduire la latence et d’améliorer les performances Web. Les sites Web et les applications utilisant HTTP/2 bénéficient souvent d’un meilleur engagement de leurs utilisateurs et de meilleurs taux de conversion.

Compatibilité et adoption

HTTP/2 est conçu pour être rétrocompatible avec HTTP/1.1, garantissant que l’infrastructure Web existante peut effectuer une transition transparente vers le protocole le plus récent. La plupart des navigateurs et serveurs modernes prennent en charge HTTP/2, ce qui permet aux propriétaires de sites Web et aux développeurs de profiter de ses avantages sans problèmes majeurs de compatibilité.

Comment commencer à utiliser HTTP/2 ?

Pour activer HTTP/2 sur un site Web, une configuration côté serveur est nécessaire. Les étapes spécifiques d’implémentation dépendent du serveur Web utilisé. Les serveurs Web populaires tels qu’Apache et Nginx prennent en charge HTTP/2.

De plus, HTTP2 inclut un mécanisme de secours appelé HTTP/2 sur TLS (HTTP/2 avec TLS). Cela permet aux clients qui ne prennent pas en charge HTTP/2 de se replier sur HTTP/1.1 lorsqu’ils communiquent avec des serveurs qui prennent en charge les deux protocoles.

De plus, l’adoption de HTTP/2 peut requérir quelques ajustements et considérations. Par exemple, les exigences de chiffrement HTTP/2 (Transport Layer Security) peuvent imposer aux administrateurs de serveur d’obtenir et d’installer Certificats SSL/TLS.

Enfin, il y a aussi la prise en charge de CDN pour HTTP/2. Les Les réseaux de diffusion de contenu (CDN) ont également adopté HTTP/2, permettant la diffusion de contenu via le protocole. Les CDN jouent un rôle crucial pour accélérer l’adoption de HTTP/2 en garantissant que le contenu mis en cache et distribué est servi en utilisant les protocoles les plus récents.

Limites de HTTP/2

Bien qu’HTTP/2 offre de nombreux avantages, il est essentiel d’être conscient de ses limites. Nous allons en détailler quelques-unes ici, alors lisez la suite.

• Prise en charge limitée du navigateur. Certains systèmes et navigateurs plus anciens peuvent ne pas prendre entièrement en charge HTTP/2, ce qui peut entraîner des problèmes de compatibilité.
• Améliorer la complexité. Le processus de mise à niveau peut nécessiter des changements de configuration du serveur, la mise en œuvre de nouvelles fonctionnalités et des considérations pour la compatibilité descendante.
• Latence et démarrage lent. Le protocole peut rencontrer des problèmes dans les connexions réseau lentes et les environnements à forte latence. La configuration initiale de la connexion (également appelée phase de démarrage lent) peut introduire de la latence lors de l’établissement de nouvelles connexions.
• Blocage de tête de ligne. Avec HTTP/2, plusieurs requêtes et réponses peuvent être envoyées simultanément via une seule connexion. Cependant, si une requête est retardée ou bloquée à cause d’une réponse lente du serveur, cela peut conduire à un blocage en début de ligne.
• Meilleure utilisation des ressources serveur : HTTP/2 nécessite plus de ressources serveur que HTTP/1.1. Cela est dû à la complexité accrue de la gestion des flux multiplexés et de la gestion des requêtes concurrentes. Dans certains scénarios, cela peut entraîner une utilisation plus importante des ressources du serveur, en particulier lors du traitement d’un grand nombre de requêtes simultanées.

De plus, certaines configurations réseau et certains proxy peuvent ne pas gérer correctement le trafic HTTP/2, ce qui entraîne une dégradation des performances.

Malgré ces limitations, les avantages de HTTP/2 l’emportent sur ces inconvénients dans la plupart des cas. Il est important que les propriétaires de sites Web et les développeurs prennent en compte ces limitations et s’assurent d’une implémentation et de tests corrects lors de l’adoption de HTTP/2 pour leurs sites Web.

HTTP/2 vs HTTP/1.1

HTTP/2 est une amélioration significative par rapport à son prédécesseur, HTTP/1.1. Il résout les problèmes de performances de HTTP/1.1 et fournit un protocole plus efficace et optimisé pour les communications Web.

L’introduction de fonctionnalités telles que le serveur push, le multiplexage, la hiérarchisation des flux, la compression d’en-têtes et le protocole binaire font de HTTP/2 le choix préféré des développeurs Web modernes.

Conclusion

HTTP/2 change la donne en matière de communication Web. Ses fonctionnalités avancées améliorent les performances, la latence et l’expérience utilisateur. La compatibilité du protocole avec l’infrastructure existante et sa large prise en charge en font un choix idéal pour les propriétaires de sites Web et les développeurs qui cherchent à optimiser leurs applications Web.

FAQ

HTTP/2 est-il pris en charge par tous les navigateurs ?

La plupart des navigateurs Web modernes prennent en charge HTTP/2. Cependant, certains navigateurs plus anciens peuvent ne pas le prendre entièrement en charge. Il est important de vérifier la compatibilité des navigateurs du public cible avant d’implémenter le protocole.

Puis-je activer HTTP/2 sur mon site Web existant ?

Oui, HTTP/2 peut être activé sur un site Web existant. Une configuration et une assistance côté serveur sont nécessaires. Consultez la documentation de votre serveur Web ou de votre fournisseur d’hébergement pour des instructions spécifiques.

HTTP/2 nécessite-t-il le chiffrement SSL/TLS ?

Bien que HTTP version 2.0 ne nécessite pas strictement le chiffrement SSL/TLS, la plupart des navigateurs ne le prennent en charge que via des connexions chiffrées (HTTPS). Il est fortement recommandé d’utiliser le chiffrement SSL/TLS pour des raisons de sécurité et de compatibilité.

Comment HTTP/2 améliore-t-il les performances des sites Web ?

HTTP/2 améliore les performances des sites Web grâce à des fonctionnalités telles que le push côté serveur, le multiplexage, la hiérarchisation des priorités des flux, la compression des en-têtes et le protocole binaire. Ces fonctionnalités réduisent la latence, augmentent le parallélisme et optimisent la distribution des ressources.

HTTP/2 est-il bénéfique pour les appareils mobiles ?

Oui, HTTP version 2.0 est bénéfique pour les appareils mobiles. Ses améliorations de performances, telles que la réduction des allers-retours et une meilleure distribution des ressources, accélèrent le chargement des pages et offrent une expérience de navigation plus fluide sur les appareils mobiles.