Web与HTTP

• 网页(Web Page)包含多个对象(objects)
  对象: HTML文件、JPEG图片、视频文件、动态脚本等
  基本HTML文件: 包含对其他对象引用的链接

• URL(UniformResoureLocator):统一资源定位器 RFC1738
  Scheme://host:port/path

HTTP连接

• 非持久性连接(Nonpersistent HTTP)
  
  • 每个TCP连接最多允许传输一个对象
  • HTTP 1.0版本使用非持久性连接
• 持久性连接(Persistent HTTP)
  
  • 每个TCP连接允许传输多个对象
  • HTTP 1.1版本默认使用持久性连接

响应时间分析与建模

• RTT(Round Trip Time)
  从客户端发送一个很小的数据包到服务器Web服务器并 返回所经历的时间

• 响应时间(Response time)

  • 发起、建立TCP连接: 1个RTT
  • 发送HTTP请求消息到HTTP响应消息的前几个字节到达: 1个RTT
  • 响应消息中所含的文件/对象传输时间
  • Total=2RTT +文件发送时间

非持久性连接的问题

• 每个对象需要2个RTT
• 操作系统需要为每个TCP连接开销资源(overhead)

假定用户在浏览器中输入URLwww.someSchool.edu/someDepartment/home.index，里面包含文本和指向10个jpeg图片的链接。
则本次传输需要22（11*2）个RTT+文件发送时间

持久性连接

• 发送响应后，服务器保持TCP连接的打开
• 后续的HTTP消息可以通过这个连接发送

无流水(pipelining)的持久性连

• 客户端只有收到前一个响应后才 发送新的请求
• 每个被引用的对象耗时1个RTT

带有流水机制的持久性连接

• 客户端只要遇到一个引用对象就 尽快发出请求
• 理想情况下，收到所有的引用对象只需耗时约1个RTT

同上例，[（1(建立链接) + 11 * 1）个RTT + 文件发送时间]

HTTP消息格式

HTTP协议有两类消息

• 请求消息(request)
• 响应消息(response)

请求消息

HTTP请求消息的通用格式

响应消息

Cookie技术

Web缓存/代理服务器技术

用户设定浏览器通过缓存进行Web访问
浏览器向缓存/代理服务器发送所有的 HTTP请求

• 如果所请求对象在缓存中，缓存返回对象
• 否则，缓存服务器向原始服务器发送HTTP 请求，获取对象，然后返回给客户端并保存 该对象

Web缓存示例(1)

假定：

• 对象的平均大小=100,000bit
• 机构网络中的浏览器平均每秒有15个到原始服务器的请求
• 从机构路由器到原始服务器的往返延迟=2秒

网络性能分析：

• 局域网(LAN)的利用率=15%（100kb*15=1.5Mb/10=15%）
• 接入互联网的链路的利用率=100%（100kb*15=1.5Mb/1.5=100%）(拥塞)
• 总的延迟=互联网上的延迟+访问延迟+局域网
• 延迟=2秒+几分钟+几微秒
  

Web缓存示例(2)

解决方案1：
- 提升互联网接入带宽=10Mbps

网络性能分析：
- 局域网(LAN)的利用率=15%（100kb*15=1.5Mb/10=15%）
- 接入互联网的链路的利用率=15%（100kb*15=1.5Mb/10=100%）
- 总的延迟=互联网上的延迟+访问延迟+局域网
- 延迟=2秒+几微秒+几微秒

问题：
- 成本太高

Web缓存示例(3)

解决方案2：

• 安装web缓存
• 假定缓存命中率0.4

网络性能分析：

• 40%的请求立刻得到满足
• 60%的请求通过原始服务器满足
• 接入互联网的链路的利用率下降到60%，从而其延迟可以忽略不计，例如10微秒
• 总的平均延迟=互联网上的延迟+访问延迟+局域网延迟=0.6×2.01秒+0.4×n微秒<1.4秒
  

条件性GET方法

目标

如果缓存有最新的版本，则不需要发送请HTTP request msg求对象。

缓存

• 在HTTP请求消息中声明所持有版本的日期
• If-modified-since:

服务器

如果缓存的版本是最新的，则响应消息中不包含对象（HTTP/1.0 304 Not Modified）

即客户端每次请求，
先发送至缓存服务器，
缓存服务器接收到请求，（有些请求不需要）并向原始服务器请求，
通过（If-modified-since）来判断缓存服务器是否是最新的。
如果是最新的，则响应消息中不包含对象，否则返回最新对象。