Зачем нужно сжатие HTTP и почему это важно при создании сайта

В современном быстро меняющемся цифровом мире, где скорость и отзывчивость веб-сайтов имеют решающее значение, существует мощная технология, называемая HTTP-сжатием, которая помогает оптимизировать передаваемые данные и улучшает взаимодействие с пользователями, такими как вы.

Проблема, с которой мы сталкиваемся, заключается в том, что традиционные способы отправки данных через протокол HTTP могут быть медленными и неэффективными. Это приводит к тому, что сайты долго загружаются, что может раздражать и приводить к упущенным возможностям для бизнеса.

Приготовьтесь открыть для себя всю мощь HTTP-сжатия и мир улучшенной производительности веб-сайта и бесперебойной коммуникации.

Решение проблемы медленной загрузки веб-сайтов

Представьте себе ожидание загрузки веб-сайта, секунда за секундой. Каждый прошедший момент подогревает нетерпение и нарастает разочарование.

Медленно загружающиеся веб-сайты не только испытывают наше терпение, но и оставляют у нас негативное впечатление. Поскольку концентрация внимания сокращается, а потребность в мгновенном удовлетворении растет, важно решать основные проблемы больших размеров файлов и высоких требований к пропускной способности.

Нам нужно решение, которое сможет быстро доставлять контент, вовлекать пользователей и улучшать общий опыт просмотра.

Но такое решение уже существует: HTTP-сжатие. Старая технология, которая все еще производит революцию в передаче данных. Сжимая данные, которыми обмениваются браузеры и веб-серверы, HTTP-сжатие значительно снижает размеры файлов и требования к пропускной способности, что ускоряет загрузку веб-сайтов и повышает эффективность использования сети.

Сжатие может снизить потребность в пропускной способности до 70%, повышая эффективность сети и способствуя более быстрой загрузке. Результат? Веб-сайты, которые загружаются быстро, захватывают пользователей с первого щелчка и обеспечивают им бесперебойный просмотр.

Преимущества HTTP-сжатия

HTTP-сжатие предлагает множество преимуществ для веб-разработчиков, администраторов серверов и конечных пользователей.

• Во-первых, за счет уменьшения размеров файлов веб-сайты становятся более легкими, что позволяет быстрее передавать данные и сокращать время загрузки. Пользователям больше не придется терпеть разочарование, ожидая целую вечность, чтобы получить доступ к желаемому контенту.
• Во-вторых, снижение требований к полосе пропускания приводит к более эффективному использованию сети, минимизируя перегрузки и обеспечивая более плавный просмотр веб-страниц для всех.
• В-третьих, сжатие HTTP обеспечивает экономию средств за счет оптимизации передачи данных и снижения нагрузки на сетевые ресурсы. Мобильные пользователи, в частности, получают выгоду от снижения потребления данных, что приводит к улучшению опыта просмотра и снижению платы за использование данных.
• В-четвертых, это фактор SEO. Скорость сайта является фактором ранжирования для поисковых систем, поэтому использование сжатия может привести к улучшению рейтинга в поисковых системах и повышению видимости вашего сайта.

Результаты HTTP-сжатия

Мы выбрали несколько самых популярных библиотек JavaScript и CSS-фреймворков, чтобы продемонстрировать экономию, которую обеспечивает сжатие.

Экономия составляет от 65% до 85%:

Реализация HTTP-сжатия

Внедрение сжатия HTTP не должно быть сложной задачей для веб-разработчиков. Современные браузеры и серверы оснащены встроенными возможностями сжатия, что позволяет легко внедрить эту технику.

Однако конфигурация сервера играет решающую роль в обеспечении эффективной реализации сжатия. Настроив сервер для включения сжатия, веб-разработчики могут раскрыть его полный потенциал и воспользоваться преимуществами оптимизированной передачи данных.

Для сжатия сквозное сжатие обеспечивает наилучшую производительность в веб-мире. Сжатие тела сообщения на уровне сервера и сохранение его по всей сети обеспечивает более быструю передачу данных и более быстрое время загрузки. Если существуют промежуточные узлы, они оставляют тело нетронутым.

Когда браузер подключается к веб-серверу, происходит упреждающее согласование контента. Браузер информирует сервер через заголовок Accept-Encoding, какие алгоритмы он поддерживает, если сервер совместим с алгоритмами, объявленными выбранным браузером, и использует один из них для сжатия тела ответа. Веб-сервер включает в свой ответ специальный заголовок с именем Content-Encoding, который сообщает браузеру, какой алгоритм он использовал.

Вместе с ответом отправляется заголовок Vary, содержащий как минимум значение Accept-Encoding, чтобы указать промежуточным узлам, какие части ответа, помимо URL и заголовка Host, важны и должны учитываться в случае кэширования ответа. Если вы хотите узнать больше о заголовке Vary, Эндрю Беттс написал подробную статью, в которой объяснил, как работает заголовок Vary.

Алгоритмы сжатия, используемые в веб-коммуникациях, оптимизированы для текста. С 90-х годов, когда технология сжатия стремительно развивалась, в настоящее время актуальны только два алгоритма: gzip, который является наиболее распространенным, и Brotli, который является новым претендентом.

Список распространенных веб-серверов и их поддержка gzip и Brotli

• Microsoft IIS по умолчанию поддерживает gzip и Brotli через iiszlib.dll и iisbrotli.dll соответственно.
• Apache HTTP-сервер поддерживает как gzip, так и Brotli с модулями mod_deflate и mod_brotli.
• Nginx поддерживает оба варианта через модули ngx_http_gzip_module и ngx_brotli.
• Apache Tomcat поддерживает gzip, но Brotli пока не поддерживается.

Этот список не охватывает все веб-серверы, он дает представление о том, насколько распространены алгоритмы сжатия gzip и Brotli.

Теперь давайте рассмотрим наиболее распространённые алгоритмы, используемые в HTTP.

Алгоритм сжатия DEFLATE

DEFLATE — алгоритм сжатия данных без потерь, представленный в 1977 году. Он объединяет алгоритм LZ77 и кодирование Хаффмана.

• Алгоритм кодирования Хаффмана создаст код переменной длины для каждого символа во входных данных.
• Алгоритм LZ77 распознает повторяющиеся последовательности символов во входных данных и заменяет их ссылками на более ранние появления той же последовательности.

Таким образом, DEFLATE достигает желаемого баланса между степенью сжатия, скоростью кодирования и скоростью декодирования для большинства типов данных.

Однако есть алгоритмы, которые построены на DEFLATE, но многими рассматриваются как улучшение. Оба gzip и Brotli были построены на комбинации кодирования LZ77 и Хаффмана.

Сжатие GZIP для HTTP-ответов

GZIP — это алгоритм, используемый для сжатия HTTP-контента перед его доставкой клиенту. Он считается улучшением алгоритма DEFLATE, поскольку обеспечивает ту же возможность, но с некоторыми дополнительными функциями.

Как работает алгоритм сжатия GZIP

Для достижения высокой степени сжатия без потери данных GZIP использует алгоритм DEFLATE, а также некоторые методы блокировки, фильтрации, заголовок и контрольную сумму.

Блокировка и фильтрация дают GZIP лучшую степень сжатия по сравнению с алгоритмом DEFLATE. Используя эти методы, GZIP делит входные данные на более мелкие блоки и применяет различные алгоритмы сжатия к каждому блоку. Полученные сжатые данные затем объединяются с заголовком и контрольной суммой для обеспечения их целостности.

Современные браузеры и веб-серверы поддерживают сжатие GZIP.

Таким образом, вы можете извлечь выгоду, сжимая ответ перед отправкой его клиенту, где ответ будет распакован и отображен пользователю браузером.

РЕЗУЛЬТАТЫ СЖАТИЯ GZIP

Сжатие Brotli для HTTP-ответов

Brotli — это новейшая бесплатная и открытая технология сжатия HTTP. Разработанная Google, Brotli намеревается превзойти альтернативы, поскольку она обеспечивает лучшую и более быструю степень сжатия.

Как работает алгоритм сжатия Brotli

Brotli использует те же технологии, что и GZIP, а также предопределенный словарь часто используемых терминов для достижения лучших коэффициентов сжатия, чем Gzip и Deflate.

В частности, этот словарь содержит общие слова и фразы на разных языках, а также фрагменты кода HTML, CSS и JavaScript. Используя этот словарь, Brotli может быстро находить и сжимать повторяющиеся шаблоны в потоке данных.

Результаты компрессии Бротли

Преимущества Brotli перед другими HTTP-сжатиями

Несмотря на то, что GZIP требует меньше вычислительной мощности для сжатия и распаковки данных, Brotli в целом все равно считается улучшением.

• GZIP изначально предназначался для сжатия файлов и позднее был модифицирован для потоковой передачи данных в Интернете, в то время как Brotli был разработан специально для сжатия потоковой передачи.
• Благодаря анализу на основе словаря Brotli может более тщательно сжимать ваши файлы.
• Brotli создает сжатые файлы немного меньшего размера, чем GZIP.
• Brotli более гибок, чем GZIP, поскольку предлагает более широкий спектр параметров сжатия и функций, которые можно настраивать для оптимизации производительности сжатия для различных типов данных и вариантов использования.

Хотя сжатие GZIP все еще более популярно, совместимость Brotli с браузерами развивается день ото дня из-за вышеизложенного. Это улучшенная версия сжатия GZIP, способствующая лучшему пользовательскому опыту и производительности веб-сайта.

Понимание преимуществ сжатия HTTP имеет решающее значение.

Соображения по использованию HTTP-сжатия

Хотя сжатие HTTP дает значительные преимущества, важно учитывать некоторые факторы при внедрении. Вам следует учитывать совместимость между различными браузерами, чтобы обеспечить единообразный опыт для всех пользователей. Также важно найти баланс между уровнями сжатия и потенциальным влиянием на вычислительную мощность сервера.

• Высокая загрузка ЦП: сжатие и распаковка файла — это процесс, интенсивно использующий ЦП, поскольку он включает в себя сложные алгоритмы, которые анализируют и обрабатывают данные. Чем больше файл или сложнее алгоритм сжатия, тем больше требуется ресурсов ЦП. Регулярный мониторинг и тестирование могут помочь точно настроить параметры сжатия для оптимальной производительности.
• Последствия для безопасности: Около десяти лет назад исследователи безопасности сформулировали атаку CRIME, которая эксплуатировала определенные уязвимости сжатия. В то время браузеры реализовали контрмеры для смягчения уязвимости, что усложнило выполнение таких атак. Несмотря на то, что атака CRIME не считается значительной угрозой в современных браузерах, всегда рекомендуется поддерживать хорошие практики безопасности и быть в курсе возникающих угроз.

HTTP-сжатие: распространенные вопросы

В чем смысл HTTP-сжатия?

HTTP-сжатие уменьшает размер передаваемых данных для увеличения скорости загрузки веб-сайта, повышения эффективности сети и улучшения пользовательского опыта. Сервер сжимает файлы, такие как HTML, CSS, JavaScript и изображения, перед отправкой их в браузер, который их распаковывает.

Стоит ли использовать HTTP-сжатие?

Определенно. Тем более, что современные браузеры и серверы уже поддерживают сжатие, что упрощает реализацию. Включение сжатия HTTP улучшит производительность вашего сайта и удовлетворенность пользователей без каких-либо изменений в вашем коде.

Представляет ли HTTP-сжатие угрозу безопасности?

Не совсем. Около десяти лет назад существовала уязвимость безопасности в протоколах HTTPS и SPDY, использующих сжатие, которая могла привести к утечке содержимого секретных веб-cookie, но она была устранена браузерами с 2012 года.

Как определить, сжат ли HTTP-ответ?

Вы можете изучить заголовки ответа, чтобы определить, сжат ли ответ HTTP или нет. Вы можете просмотреть заголовки ответа, используя инструменты разработчика браузера или инструмент CLI, такой как curl. Наиболее распространенные заголовки ответа, которые указывают на сжатие, — это Content-Encoding и Transfer-Encoding. В значении заголовка вы увидите используемый алгоритм сжатия.

Заключение

Сжатие HTTP выступает в качестве мощного инструмента для раскрытия производительности веб-сайта и повышения пользовательского опыта. Сжимая данные, уменьшая размеры файлов и минимизируя требования к пропускной способности, веб-разработчики и администраторы серверов могут предоставить пользователям более быстро загружаемые веб-сайты и бесперебойный просмотр. Преимущества имеют далеко идущие последствия: от повышения удовлетворенности и вовлеченности пользователей до экономии средств и повышения эффективности сети.

Воспользуйтесь преобразующей силой сжатия HTTP и станьте свидетелем новой эры оптимизированной передачи данных и непревзойденной производительности веб-сайта. Давайте революционизируем способ взаимодействия с Интернетом и создадим цифровой ландшафт, где скорость и эффективность будут главенствовать.