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Jason's Study

Krishnamurthy 1999 — HTTP/1.0 到 1.1 究竟改了什么

是什么

这是 1999 年 WWW8 大会上的一篇协议导览——三位作者（来自 AT&T、Compaq、Bell Labs，都是 HTTP/1.1 标准的实际起草人）写给业界看：“1.0 到 1.1 我们到底改了哪些东西，为什么改”。

日常类比：把它想成一辆车从手动挡升级到自动挡的说明书——不是新发明一辆车，而是在原有基础上把最磨人的几个动作自动化了。HTTP/1.0 的”磨人之处”是：每发一次请求就开一条 TCP 连接、不能让多个网站共用同一个 IP、缓存说不清”什么时候过期”。HTTP/1.1 把这些一一改掉。

读完你会知道七件事为什么是今天 Web 的地基：持久连接、流水线、Host 头、分块传输、字节范围、缓存控制、内容协商。

为什么重要

不读这篇你会以为 HTTP/2 / HTTP/3 是凭空出现的。其实：

  • HTTP/2 的多路复用 = HTTP/1.1 流水线 + 修掉队头阻塞
  • CDN 能让百万站点共用一个 IP = 因为 1.1 的 Host 头
  • 浏览器 DevTools 里看到的 Cache-Control: max-age=3600 = 这篇里写的设计
  • 任何”动态生成的网页”（PHP、SSR、Server-Sent Events）能边算边发 = 因为分块传输

更关键：这是少见的用工程语言写给工程师看的协议解读，比 RFC 2616 好读 10 倍。

核心要点

HTTP/1.1 相比 1.0 的改动可以归到 七大类，论文按这个顺序讲：

  1. 可扩展方法：1.0 方法固定（GET/HEAD/POST），1.1 允许 OPTIONS / PUT / DELETE / TRACE，且服务器可声明自己支持哪些
  2. 连接管理：持久连接 + 流水线（详见下文案例 1）
  3. Host 头：请求必须带 Host: example.com，让一个 IP 服务多个域名（虚拟主机）
  4. 分块传输：Transfer-Encoding: chunked 让”长度未知”的动态内容也能边生成边发
  5. 字节范围：Range: bytes=0-499 请求文件的一段，支持断点续传 / 视频跳转
  6. 缓存控制：用 Cache-Control + ETag 替换 1.0 含糊的 Expires + If-Modified-Since
  7. 内容协商：Accept-Language / Accept-Encoding: gzip 让服务器返回最合适的版本

实践案例

案例 1：持久连接 + 流水线为什么这么重要

HTTP/1.0 加载一个有 10 张图的网页：

开 TCP → 三次握手 → 请求 HTML → 收 HTML → 关 TCP   （1 RTT 握手 + 1 RTT 请求）
开 TCP → 三次握手 → 请求 img1 → 收 img1 → 关 TCP   （重复 10 次）
...

每开一条 TCP 都要付 1 个往返时间（RTT）的握手 + TCP 慢启动期间的低带宽。10 张图 = 11 条连接 = 浪费 11 个握手 RTT。

HTTP/1.1 默认持久连接：

开 TCP → 握手 → 请求 HTML → 收 HTML
              → 请求 img1 → 收 img1
              → 请求 img2 → 收 img2  ...   （连接不关）

握手只付一次。再加上流水线——客户端可以把 10 个图片请求一次性发出去，不等响应：

客户端：→ 请求 img1, img2, img3, ..., img10  （一次性发完）
服务器：→ 响应 img1, img2, img3, ..., img10  （按顺序回）

延迟从”10 RTT”压到”接近 1 RTT”。这是 1999 年 WWW8 上引爆全场的数字。

留下的坑：流水线要求服务器按顺序回复。如果 img1 算得慢，img2-10 就被堵住——这叫队头阻塞（head-of-line blocking）。HTTP/2 用多路复用修掉它，但你看，问题是 1999 年就埋下的。

案例 2：Host 头为什么是 IPv4 的救命稻草

1996 年的一个真实困境：你想让 alice.com 和 bob.com 都跑在同一台服务器上。但 HTTP/1.0 的请求长这样：

GET /index.html HTTP/1.0

服务器只看到路径 /index.html，完全不知道用户想访问哪个域名。结果只能给每个域名分配一个 IP。1996 年时 IPv4 已经在喊”地址不够用”了。

HTTP/1.1 强制要求：

GET /index.html HTTP/1.1
Host: alice.com

服务器看 Host 字段决定返回 alice 的页面还是 bob 的。这一改：

  • CDN 能让一个 IP 撑百万站点（CloudFlare / Akamai 的商业模式基础）
  • 共享虚拟主机便宜了一个数量级
  • 给 IPv4 续命二十年

案例 3：分块传输解决”长度不知道”的死局

HTTP 响应必须告诉客户端”我要发多少字节”，否则客户端不知道何时停。1.0 用 Content-Length: 12345。

但动态内容（PHP、SSR、流式生成的 JSON）在开始发送时根本不知道最终长度。1.0 时代两种烂解法：

  • 解法 A：先在服务器内存里把完整响应攒齐再发——内存爆炸
  • 解法 B：发完直接关 TCP 让客户端”看到 EOF 就当结束”——杀死了持久连接

1.1 的分块传输：

HTTP/1.1 200 OK
Transfer-Encoding: chunked


1a\r\n            ← 这一块 0x1a = 26 字节
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz\r\n
10\r\n            ← 这一块 0x10 = 16 字节
... 16 字节内容 ...\r\n
0\r\n             ← 0 长度的块表示结束
\r\n

每块自己声明自己长度，整体不需要预先知道。结果：服务器边算边发、内存占用恒定、连接还能复用。今天的 Server-Sent Events、流式 LLM 输出（ChatGPT 那种字一个个蹦出来的效果）都是这个机制。

踩过的坑

  1. 流水线在野外几乎没用起来：理论上能压延迟，实际部署时代理 / 中间盒经常错乱（请求和响应对不上）。浏览器要么默认关闭要么有限启用。最终 HTTP/2 用多路复用替代

  2. Cache-Control 直接弃用 Pragma：1.0 只有 Pragma: no-cache，是请求方向的、含义模糊。1.1 用 Cache-Control 全方位指令——max-age / no-cache / no-store / must-revalidate / private / s-maxage 区分浏览器缓存和共享缓存

  3. ETag 替换时间戳：1.0 用 Last-Modified + If-Modified-Since，秒级精度，sub-second 更新会漏检。1.1 引入 ETag（不透明字符串，可以是哈希）+ If-None-Match，精确比对

  4. Vary 是缓存的隐形雷：返回 Vary: Accept-Encoding 告诉 CDN “这个响应根据 Accept-Encoding 不同有多个版本”。漏写就会把 gzip 版本给不支持 gzip 的客户端

适用 vs 不适用场景

HTTP/1.1 至今仍合适：

  • 简单博客、文档站、API server
  • 浏览器 -> 任何后端的兜底协议（HTTP/2/3 协商失败时回退）
  • 调试场景（明文好读）

应该升级到 HTTP/2 / HTTP/3 的场景：

  • 高并发资源加载（多路复用甩开队头阻塞）
  • 移动网络（HTTP/3 over QUIC 在丢包率高时优势明显）
  • 高频小请求（HPACK 头压缩省带宽）

历史小故事（可跳过）

  • 1991 年：Tim Berners-Lee 写出 HTTP/0.9。一行命令：GET /path。没有版本号、没有头、没有错误码
  • 1996 年：HTTP/1.0（RFC 1945）补上了 header、版本号、状态码。但每请求一关连接的设计成了瓶颈
  • 1997 年：RFC 2068 定义 HTTP/1.1 初版
  • 1999 年 5 月：本论文在 WWW8 发表，作者就是写 RFC 2068 的人
  • 1999 年 6 月：RFC 2616 修订版发布
  • 2015 年：HTTP/2 (RFC 7540) 解决流水线队头阻塞
  • 2022 年：HTTP/3 (RFC 9114) 把传输层从 TCP 换成 QUIC

26 年后的今天写 fetch / axios / curl，背后跑的还是 1999 年这套头字段语义。

学到什么

  1. 协议演进是叠加不是替换：1.1 没废掉 1.0，只是补齐缺口。HTTP/2/3 也没废 1.1 头字段语义，只换了线路上的字节编码
  2. 一个字段能救一个产业：Host 头三十个字符让 CDN 行业成为可能
  3. 流式 vs 完整 是基本张力：分块传输代表”先发部分、再发部分”的胜利。今天的 SSE、流式 LLM、HTTP/2 server push 都是同一思路的延伸
  4. 设计要和部署现实对账：流水线在论文里是巨大胜利，在野外被中间盒打死。再好的协议也要看生态能否吞下

延伸阅读

关联

反向链接

  • akamai-2002 —— Akamai 2002 — 把网站搬到离用户 10 毫秒的地方
  • http-2 —— HTTP/2 — 把 HTTP 从文本协议改造成二进制多路复用
  • mogul-1995-persistent-http —— Mogul 1995 — 为什么 HTTP 必须改成”一根连接复用多次请求”
  • padmanabhan-1995-http-latency —— Padmanabhan-Mogul 1995 — 把 HTTP 三种提速方案放一起跑，看谁真的快