Come il protocollo HTTP/2 ottimizza il World Wide Web

HTTP/2 – come la nuova versione ottimizza il trasferimento dei dati in rete

Internet si trova in uno stato di continua evoluzione, condizionato da tecnologie sempre più avanzate, da nuovi contenuti e dalle esigenze crescenti degli utenti. I siti semplici del passato si contrappongono alle pagine web complesse di oggi che si adattano perfettamente alle esigenze dei visitatori e ai dispositivi in uso. I tempi di caricamento e il trasferimento dei dati svolgono un ruolo sempre più importante per la corretta visualizzazione dei siti moderni e per il loro facile utilizzo. Per questo non sorprende che ora sia disponibile una nuova versione implementata del vecchio protocollo di rete HTTP/1.1, che riduce notevolmente i tempi di caricamento di una pagina.

Indice

Cos’è l’HTTP?
Lo sviluppo dell’HTTP/2
Le novità dell’HTTP/2
HTTP/2: supporto dei browser
Uno sguardo al futuro

Cos’è l’HTTP?

Per richiamare una pagina vengono utilizzati innumerevoli protocolli di rete che sono ordinati per livelli e che regolano l’invio e il trasferimento dei dati richiesti. Il protocollo di trasferimento di un ipertesto (HTTP) è un protocollo del livello superiore (chiamato livello di applicazione), che consente la comunicazione tra le applicazioni del browser e il rispettivo server web dell’hosting su cui si trova il sito web richiesto. Per questo motivo il protocollo HTTP trasferisce al browser l’ipertesto del sito, convertendolo in testi, immagini e video.

Tecnicamente ogni messaggio di richiesta HTTP è composto solitamente da tre parti: la riga di richiesta, in inglese “request line”, la sezione intestazione, chiamata “header HTTP”, e il corpo del messaggio, detto anche “message body”. Le parti più importanti sono le prime due che contengono il metodo da utilizzare per la richiesta e le informazioni circa l’host, il tipo di browser utilizzato, ecc., mentre nel corpo opzionale del messaggio sono presenti ulteriori dati da elaborare.

Così come per i due pilastri del World Wide Web (URL e HTML), lo sviluppo del protocollo HTTP è cominciato presso il Centro Europeo di Ricerca Nucleare (CERN) nel 1989. La richiesta di pubblicazione del RFC 1945 (Request for Comments) è stata resa nota per la prima volta nel maggio 1996 con il nome di HTTP/1.0. La prima versione è stata sostituita nel giugno 1999 dall’HTTP/1.1, ancora in uso. Ora ha cominciato a diffondersi il suo successore HTTP/2. Nel maggio 2015 nel RFC 7540 l’HTTP/2 è stato annunciato come il successore ufficiale e da allora ha rivoluzionato il trasferimento dei dati in rete.

Lo sviluppo dell’HTTP/2

Nel 2009 Google ha presentato la sua alternativa all’HTTP/1.1, cioè SPDY. Il punto più critico della vecchia versione HTTP era ed è ancora oggi il fatto che il protocollo di trasferimento rallenta inutilmente i siti complessi più moderni. Infatti, utilizzando il protocollo HTTP/1.1, per ogni singolo file deve essere instaurata una nuova connessione TCP/IP. Con il protocollo SPDY Google ha risolto questa problematica tramite la multiplazione delle trasmissioni. In questo modo, sfruttando una connessione TCP/IP, possono essere inviati molti tipi di documenti. La Internet Engineering Task Force (IETF) ha iniziato a lavorare allo sviluppo dell’HTTP/2 nel 2012, basandosi sul protocollo SPDY di Google. Dato che le implementazioni del protocollo SPDY contengono numerosi errori e soprattutto falle di sicurezza, sono state apportate delle modifiche importanti e ciò ha portato l’HTTP/2 a distanziarsi notevolmente dal protocollo SPDY.

Le novità dell’HTTP/2

Una caratteristica peculiare dell’HTTP/1.1 è stata già menzionata: ogni volta deve essere stabilita e di nuovo conclusa una connessione TCP/IP separata per trasferire al client/browser diversi elementi della pagina come immagini, JavaScript o file CSS. Invece, l’HTTP/2 applica, come il suo modello SPDY, un processo di multiplazione, in modo che il sito web completo venga caricato in un’unica connessione. Inoltre, ora il server ha la possibilità di re-inoltrare i dati previsti di risposta al client senza che vengano richiesti (server push).

Ancora, utilizzando il protocollo HTTP/2, i pacchetti dei componenti del sito web vengono inviati in base alla priorità, per esempio vengono trasmessi per primi gli elementi responsabili per la struttura del sito. L’header HTTP/2 viene inviato notevolmente compresso rispetto all’HTTP/1.1, così da non venire comunicate informazioni inutili. Un’ulteriore novità è l’utilizzo del codice binario (al posto di file di testo) per la comunicazione, cosa che lo semplifica e lo rende più sicuro.

Qui tutte le novità dell’HTTP/2 in sintesi:

Un’unica connessione stabilita tra un browser (client) e un sito
Processo di multiplazione per scambiare i dati raccolti
Scambio di informazioni sfruttando un codice binario
Header HTTP notevolmente compresso
Server push nel caso di richieste di risposta prevedibili
Priorità agli elementi della pagina più importanti

I motivi che hanno portato alla nascita di HTTP/2 vengono illustrati in questo video di Akami Technologies:

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trascrizione

Internet compie 25 anni e la lingua che i browser usano per comunicare con i siti web, ovvero il protocollo HTTP (HyperText Transfer Protocol), non ha subito grandi cambiamenti da allora. Tuttavia ciò che è cambiato è il nostro uso del web, di conseguenza i limiti dell’HTTP/1 iniziano a rivelarsi. Caricare una pagina è un processo più lento di quanto dovrebbe essere in realtà e la rete non viene sfruttata così come dovrebbe. Questo perché l’HTTP/1 effettivamente permette ad una richiesta di essere collegata solamente a una singola connessione TCP per volta.

Dal momento che i siti web moderni necessitano spesso di fare più di un centinaio di richieste per caricare JavaScript, CSS e immagini, la situazione diventa alquanto problematica. Al giorno d’oggi i browser devono fare uso di più connessioni per ogni sito web per riuscire a scaricare tutti gli elementi, ma non possono usarne in quantità troppo elevata perché altrimenti causerebbe un sovraccarico della rete che porterebbe a un ulteriore congestione. Ecco perché il numero di connessioni usate dai browser si aggira attorno alle quattro e le otto: per ognuna di queste deve poi indovinare quale richiesta inviare, ma talvolta capita che non sia quella corretta.

Il grande numero di richieste su un sito web moderno causa un’ulteriore complicazione: ogni richiesta ha infatti una serie di header HTTP che sono aumentati nel tempo (tra gli altri motivi anche grazie ai cookie) e che possono accumulare una grande quantità di dati da inviare. Sulle reti mobili con un grado alto di latenza questo ha un impatto notevole sulla prestazione. Tutto ciò ha reso l’HTTP/1 lento e complicato da usare. Molti siti web tentano di affrontare questi problemi aggirandoli, facendo uso di tecniche per il CSS come l’attributo “media print”, la funzione “inline”, e la concatenazione. Per quanto siano un ausilio, questi stratagemmi sono al contempo degli indicatori che segnalano l’urgenza di un miglioramento.

Per questo nel 2012 si è incominciato a lavorare sull’HTTP/2. Il nuovo protocollo, basato sul progetto SPDY, permette di usare una connessione per tutte le comunicazioni tra il browser e il sito web. Riesce a fare questo dividendo i messaggi di richiesta da quelli di risposta in piccoli segmenti chiamati “frames” e etichettandoli così che possano essere riuniti una volta giunti al destinatario. Questo processo è conosciuto come “multiplexing” e permette alla rete di essere sfruttata in maniera molto più efficiente perché, a differenza dell’HTTP/1, c’è la possibilità di inviare più messaggi contemporaneamente. Inoltre l’HTTP/2 consente di comprimere gli header, il che significa che la dimensione della banda larga non viene sprecata ripetendo informazioni ridondanti. Ciò rende possibile caricare le pagine molto più rapidamente nonostante servano un alto numero di richieste, come fanno in molti, poiché le richieste richiedono meno tempo per attraversare la rete. Un’ulteriore ottimizzazione è data dalla funzione di “server-push”, la quale fa sì che un sito web invii risposte al browser prima che questo ne abbia bisogno: in conclusione, si tratta di un ennesimo esempio di miglioramento della prestazione.

I primi risultati indicano che utilizzando l’HTTP/2 si ottiene spesso (ma non sempre) un miglioramento del 5-15 % della performance. Con qualche messa a punto potrebbe aumentare ancora. È importante sapere che il nuovo protocollo non cambia elementi come i metodi HTTP, ad esempio gli header o gli stati del codice usati dagli API dell’HTTP rimangono pressappoco gli stessi. Il nuovo protocollo può essere utilizzato anche su una base di routing hop-by-hop, evitando così di aggiornare l’intera infrastruttura in una volta.

L’HTTP/2 è quasi completo e presto sarà supportato dai più popolari browser come Firefox, Internet Explorer e Google Chrome. Anche Akamai supporterà l’HTTPS/2, estendendo il nuovo protocollo a buona parte del web.

HTTP/2: supporto dei browser

Dal rilascio dell’HTTP/2 sono cambiate molte cose e ora molti browser e server supportano il nuovo protocollo di rete. Ad esempio, su Mozilla Firefox è stato già implementato dalla versione 36, rilasciata a febbraio 2015. Considerando tutte le versioni precedenti, venivano caricati rispettivamente solo i siti con protocollo HTTP/2 al posto di quelli in TLS, cioè la variante crittografata del protocollo di trasferimento.

Fatto

Già l’80% dei browser supporta il protocollo HTTP/2, che è supportato nelle versioni del browser recenti a partire da Opera Mini, il browser utilizzato sugli smartphone Blackberry, IE Mobile e il browser UC per Android (dati aggiornati a marzo 2017). Trovate una panoramica di tutte le versioni del browser supportate su questa pagina.

Il numero dei siti che già utilizzano il nuovo protocollo di trasferimento sono notevolmente ridotti rispetto al numero di browser che lo supportano. Nonostante tutto, in un anno il loro numero è aumentato fino alla fine di settembre nel 2016, dall’1,2% a quasi il 10%. Nel marzo del 2017 almeno il 12,7% di tutti i siti utilizzavano il protocollo HTTP/2. Trovate una panoramica aggiornata sul suo uso su questa pagina. Finora solo i gestori di siti con un alto numero di visitatori come Google e Twitter hanno effettuato il passaggio al protocollo HTTP/2. Tuttavia, considerando i vantaggi e il crescente supporto da parte di tutti i browser comuni, sarà solo una questione di tempo prima che la maggior parte dei siti utilizzi l’HTTP/2.

Consiglio

Nei pacchetti di hosting IONOS è già presente l’uso del protocollo HTTP/2 in una tariffa con certificato SSL incluso.

La panoramica seguente mostra quali browser supportano il protocollo HTTP/2:

IE	Edge	Firefox	Chrome	Safari	Opera	iOS Safari	Android Browser	Chrome per Android
11*	14	50	55	10*	42	9.3	53	55
	15	51	56	10.1*	43	10.2
		52	57	TP*	44
		53	58
		54	59

*supporto parziale

Uno sguardo al futuro

Non è obbligatorio utilizzare il protocollo HTTP/2, ma ci sono sicuramente dei vantaggi. Inoltre è da notare che la crittografia SSL/TLS è già dalla fine del 2014 un fattore importante per il ranking di Google, elemento da non trascurare per l’ottimizzazione SEO. Quindi se state pensando di fare certificare il vostro sito, riflettete bene e scegliete direttamente l’HTTP/2 al posto del TLS.

L’utilizzo del protocollo HTTP/2 porterà anche altri due fattori che vi faranno ottenere un posizionamento migliore: tempi di caricamento brevi e scansioni regolari da parte di Google. Prima di tutto dei tempi di caricamento più brevi della vostra pagina vi permetteranno una valutazione migliore su Google e anche i visitatori trarranno vantaggio da una visualizzazione più rapida della pagina. Poi l’HTTP/2 vi garantirà dei tempi di caricamento del vostro sito sotto la soglia minima di 2 secondi stabilita da Google; se una pagina ha bisogno di più tempo per essere caricata, verrà scansionata meno. Quindi con l’HTTP/2 il vostro sito continuerà ad essere ispezionato regolarmente da Google e il nuovo contenuto sarà inserito più velocemente nell’indice.

Consiglio

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