Перед тем как пользователь увидит содержимое сайта у себя на экране, браузер делает запрос на сервер чтобы получить это самое содержимое. Вопрос получения данных интересен тем, что этот этап уж очень сильно влияет на скорость отображения веб страниц. И чтобы уметь разгонять свои сайты нужно как минимум представлять как эти данные получает браузер.
Первое что нужно запомнить — браузер запрашивает и получает данные посредством HTTP протокола, поэтому его (браузер) еще называют HTTP клиентом.
Протокол передачи Гипертекста (HTTP — англ. HyperText Transfer Protocol) — специально разработанный протокол как основа World Wide Web и используется для передачи всех необходимых данных: HTML кода, изображений, CSS файлов, javascript и т.д. Остановимся только на моментах интересных фронт разработчику (с тонкостями HTTP все желающие могут познакомится в спецификации).
HTTP — синхронный протокол
Основой HTTP является технология «клиент-сервер»: клиент — это тот кто запрашивает данные, сервер — кто обрабатывает и отдает. Связь между ними осуществляется посредством череды перемежающихся HTTP-запросов и HTTP-ответов.
HTTP является синхронным протоколом. Это значит, что клиент послал запрос серверу и пока ждет от него ответ, следующие запросы послать не может. Это как лифт, который уехал. И чтобы им воспользоваться, нужно подождать пока он вернется.
На что тратит время HTTP запрос
Запрос происходит в несколько этапов:
DNS-запрос — поиск ближайшего DNS-сервера, чтобы преобразовать URI (например, google.com) в его числовое представление — IP-адрес (74.125.87.99, прим. — получено посредством команды ping). Это адрес и будет реальным адресом сайта в Интернет.
соединение — установка соединения с сервером по полученному IP-адресу;
отправка данных;
ожидание ответа — ждем пока пакеты данных дойдут до сервера, он их обработает и ответ вернется назад;
получение данных.
Это легко проследить если воспользоваться например, плагином для Firefox — Firebug или встроенными средствами для разработчика в Chrome.
Первый этап (DNS-запрос и установка соединения) отнимает довольно много времени. В протоколах HTTP ранних версий, после того, как получен ответ на запрос, соединение разрывалось. И чтобы послать новый запрос, нужно снова тратить время на DNS-запрос и установку соединения. Это было большим ступором, который устранили в спецификации HTTP 1.1 — появился режим постоянного соединения (keep-alive): при первом запросе происходит соединение, которое не разрывается. Это был прорыв, который ощутимо разогнал Веб.
Заметка
Соединение не разрывается, если все запросы направлены на один хост. Если какой-то элемент веб страницы размещен на другом хосте, для запроса этого элемента устанавливается новое соединение, начиная с DNS-запроса.
Но смотрим на диаграмму HTTP запроса дальше: видим, что время соединения ощутимо меньше, чем время ожидания ответа. И тут уже HTTP 1.1 не спасает. Поэтому не важно, что у тебя четыре процессора, 5 Гб оперативки и навороченная видеокарта. От этого веб страницы быстрей открываться не станут, ведь большую часть времени вся эта «мощь» простаивает в ожидании пока пакеты данных пройдут туда-сюда.
Этот медленный механизм обмена данными, делает сайты неконкурентноспособными по отношению к десктопным приложениям в вопросах скорости реакции на действия пользователя. Поэтому одним из основных способов разогнать сайт — это свести к минимум число отдельных обращений к серверу.
Заметка
В реальности схема связи с сервером несколько сложней и это выходит за рамки данной статьи.
Параллельные HTTP соединения
Чтобы хоть немного ускорить работу HTTP, был разработан механизм параллельных соединений, которые устанавливает браузер для одновременной доставки нескольких объектов веб страницы. Спецификация HTTP 1.1 рекомендует не использовать одновременно не более двух соединений к одному хосту. Связано с тем, что разрабатывалась спецификация давно, тогда не было таких широкополосных каналов и мощных серверов. Современные браузеры таких соединений устанавливают минимум 4 и это число можно увеличить до 8 ручными настройками.
Каждое из этих соединений естественно тратит время на DNS-запросы и установку соединения, но в целом параллельные соединения дали ощутимый прирост скорости.
HTTP конвейер
Изначально, HTTP устанавливал соединение, отправлял один запрос и ждал на него ответ. После расширения каналов связи, стало ясно, что такой подход ведет к существенным временным задержкам. Чтобы это устранить, была разработана технология HTTP конвейера (HTTP pipelining) — когда браузер может послать несколько GET-запросов в одном соединении, не дожидаясь ответа от сервера. Сервер в таком случае должен ответить на все запросы последовательно.
Технология конвейера показала существенный прирост скорости загрузки веб страниц, особенно это актуально для широких каналов.
Конвейерная обработка может также резко сократить количество TCP/IP-пакетов. С типичным MSS (максимальный размер сегмента) в диапазоне от 536 до 1460 байт, можно упаковать несколько HTTP-запросов в один TCP/IP-пакет. Сокращение числа пакетов, необходимых для загрузки страницы — это преимущество интернета в целом, так как снижается нагрузка на маршрутизаторы и каналы.
Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?
Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).
Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии. Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому. Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме. Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
