HTTP/3: البروتوكول المستقبلي للويب
مقدمة
HTTP/3 هو أحدث إصدار من بروتوكول Hypertext Transfer Protocol (HTTP)، الذي يعتبر الأساس لعمل شبكة الويب العالمية (World Wide Web). يأتي HTTP/3 كتطور كبير مقارنة بالإصدارات السابقة مثل HTTP/1.1 وHTTP/2، حيث يُركز على تحسين الأداء، الأمن، وتقليل زمن الاستجابة للاتصال بالإنترنت. يعتمد HTTP/3 بشكل أساسي على بروتوكول QUIC، الذي طورته شركة جوجل في الأصل كبديل لـ TCP.
في هذا المقال، سنستعرض بالتفصيل تاريخ HTTP/3، أهم ميزاته التقنية، وكيف يختلف عن الإصدارات السابقة، فضلاً عن التطبيقات العملية له وتأثيره على المستقبل الرقمي.
تاريخ تطور بروتوكول HTTP
HTTP/1.1
ظهر HTTP/1.1 عام 1997، وقدم تحسينات كبيرة مقارنة بـ HTTP/1.0، مثل دعم الاتصال المستمر (Persistent Connections) وإمكانية استخدام الطلبات المتعددة عبر نفس الاتصال. رغم هذه التحسينات، إلا أن HTTP/1.1 كان يعاني من مشاكل الأداء بسبب القيود المفروضة على عدد الاتصالات المتزامنة.
HTTP/2
تم تقديم HTTP/2 عام 2015 لمعالجة أوجه القصور في HTTP/1.1. اعتمد على تقنيات مثل تعدد الإرسال (Multiplexing) لضمان إرسال واستقبال عدة طلبات في وقت واحد عبر اتصال واحد. كما أضاف ضغط رؤوس البيانات (Header Compression) لتقليل حجم البيانات المرسلة. على الرغم من هذه التحسينات، إلا أن HTTP/2 لا يزال يعتمد على بروتوكول TCP، مما يحد من أدائه في بيئات الشبكات ذات زمن استجابة عالٍ.
HTTP/3
ظهر HTTP/3 رسميًا عام 2020، بناءً على بروتوكول QUIC، ليكون حلًا للعديد من التحديات التي واجهتها الإصدارات السابقة. يعتبر HTTP/3 أول بروتوكول HTTP يعتمد على UDP بدلاً من TCP، مما يجعله أسرع وأكثر استقرارًا في بيئات الشبكات المختلفة.
QUIC: الأساس الذي يعتمد عليه HTTP/3
ما هو بروتوكول QUIC؟
QUIC (Quick UDP Internet Connections) هو بروتوكول شبكة يعتمد على UDP، وتم تطويره بواسطة شركة جوجل لتحسين أداء الاتصال عبر الإنترنت. يتميز QUIC بالقدرة على تجاوز العديد من قيود TCP، مثل زمن الإعداد الطويل (TCP Handshake) وإعادة الإرسال في حالة فقدان الحزم.
مميزات QUIC
- سرعة الإعداد: يدعم QUIC إعداد اتصال أسرع من TCP بفضل استخدامه لاتصال Handshake واحد يتضمن تبادل مفاتيح التشفير والمصادقة.
- تقليل زمن التأخير: يوفر QUIC زمن استجابة أقل عند فقدان الحزم، حيث لا يؤثر فقدان حزمة واحدة على الحزم الأخرى.
- أمان مدمج: يحتوي على تشفير TLS 1.3 مدمج، مما يقلل من زمن إعداد الاتصال ويزيد من الأمان.
ميزات HTTP/3 التقنية
1. تقليل زمن الاستجابة
بفضل الاعتماد على QUIC، يوفر HTTP/3 تجربة تصفح أسرع من خلال تقليل زمن استجابة الشبكة بشكل كبير. يتم ذلك عن طريق تجاوز عملية المصافحة الطويلة المطلوبة في TCP.
2. تحسين تعدد الإرسال
في HTTP/3، يتم إرسال طلبات متعددة واستلامها في وقت واحد بدون تأثير فقدان الحزم على أداء الاتصال. هذا يعني أن الحزم المفقودة لا تتسبب في توقف تدفق البيانات بأكمله، كما كان الحال في HTTP/2.
3. تحسين أمان البيانات
يدعم HTTP/3 التشفير الافتراضي باستخدام TLS 1.3، مما يجعل جميع الاتصالات مشفرة افتراضيًا. يُعد هذا تحسينًا كبيرًا من حيث الأمان مقارنةً بالإصدارات السابقة.
4. تجاوز مشاكل ازدحام الشبكة
يعمل HTTP/3 على تحسين الأداء في بيئات الشبكات ذات زمن التأخير العالي أو فقدان الحزم، مما يجعله مناسبًا جدًا للاتصالات عبر الأجهزة المحمولة أو الشبكات اللاسلكية.
5. دعم أفضل لتطبيقات الزمن الحقيقي
بفضل تقليل التأخير، يوفر HTTP/3 دعمًا ممتازًا لتطبيقات الزمن الحقيقي مثل بث الفيديو والألعاب عبر الإنترنت.
الفرق بين HTTP/2 وHTTP/3
| الميزة | HTTP/2 | HTTP/3 |
|---|---|---|
| البروتوكول الأساسي | TCP | QUIC (يعتمد على UDP) |
| التأخير عند فقد الحزم | مرتفع | منخفض جدًا |
| الأمان | اختياري عبر TLS | مدمج باستخدام TLS 1.3 |
| التثبيت (Handshake) | يتطلب عدة خطوات | خطوة واحدة |
| الاستقرار في الشبكات | أداء محدود في الشبكات الضعيفة | أداء عالٍ في الشبكات الضعيفة |
استخدامات HTTP/3
- بث الفيديو: يُعد HTTP/3 مثاليًا لتطبيقات البث المباشر نظرًا لتقليل التأخير وزيادة الاستقرار.
- الألعاب عبر الإنترنت: تحسين زمن الاستجابة يجعل HTTP/3 خيارًا ممتازًا للألعاب متعددة اللاعبين.
- التطبيقات السحابية: تعتمد العديد من التطبيقات السحابية على HTTP/3 لتوفير تجربة أسرع وأكثر كفاءة.
- شبكات المحمول: يساهم HTTP/3 في تحسين الأداء عبر الشبكات ذات الاتصال المتقطع أو الضعيف.
تحديات HTTP/3
على الرغم من مميزاته، يواجه HTTP/3 تحديات تشمل:
- الدعم التوافقي: يتطلب HTTP/3 تحديثات من مزودي الخدمات ومشغلي الشبكات لدعمه.
- استهلاك الطاقة: قد يستهلك بروتوكول QUIC طاقة أكبر، خاصة على الأجهزة المحمولة.
- التوافق مع الأجهزة القديمة: قد لا يكون HTTP/3 متوافقًا مع الأجهزة والبنية التحتية القديمة.
مستقبل HTTP/3
تبنيه على نطاق واسع
بدأ العديد من الشركات الكبرى مثل جوجل وفيسبوك وكلاودفلير دعم HTTP/3، مما يشير إلى أنه سيصبح معيارًا أساسيًا للويب خلال السنوات القادمة.
التحول نحو تقنيات جديدة
يمهد HTTP/3 الطريق لتطوير بروتوكولات جديدة تعزز تجربة المستخدم وتقلل من التحديات التقنية التي تواجهها الشبكات الحديثة.
المزيد من المعلومات
سوف يكون البروتوكل HTTP / 3 هو الإصدار التالي من بروتوكول Hypertext Transfer المعروف و المستخدم بالمتصفح الذي يدير شبكة الويب العالمية.
و نظرًا لكونها تعاني من التطور البطيء من الاصدار HTTP / 1.1 (الذي تم إصداره في عام 1999) إلى الأصدار HTTP / 2 (الذي تم إصداره في عام 2015) ، فإن التطور قد أنتقل لمرحلة الأصدار HTTP / 3 المتوقع تطبيقه في عام 2019.
و يعد البروتوكول HTTP / 3 تطورًا لبروتوكول “HTTP-over-QUIC” من Google. حيث يعتبر هذا البروتوكول تطور كبير عن البروتوكول HTTP التقليدي ،و أكثر من إصدار HTTP / 2الشائع . بدلاً من بناء بروتوكول TCPو الاعتماد عليه ، سيعمل هذا البروتوكول (HTTP / 3 ) على بروتوكول UDP. وهذا يعني أن HTTP / 3 سيكون قادرًا على العمل حول قيود هذا البروتوكول(UDP).
أولاً ، سيكون HTTP / 3 مزيجًا من SSL و TCP
، مما يساعد على خفض وقت الاتصال الأولي عن طريق تضمين عملية تبادل الإشارات (Secure Sockets Layer)التابعة ل SSL في إعداد TCP. بالإضافة إلى ذلك يمكن الاستفادة من إعادة استخدام جلسة عمل Secure Sockets Layer، مما يقلل من الحمل و الوقت في المنطقة الرئيسية عبر HTTP (بما في ذلك HTTP / 2) – حيث يتم إرسال عدة بدائل عبر اتصال واحد.
TCP جيد ، ولكنه ليس مثاليًا لعالم الويب الحديث
TCP عبارة عن بروتوكول ثابت تم تحسينه لتدفق طويل العمر من موقع إلى آخر مع وجود أخطاء قليلة.
اي عندما تم تصميم البروتوكول كان مثاليًا للتطبيقات مثل FTP وتطبيقات الويب المبكرة. ومع ذلك ، فإن بروتوكول HTTP يستخدم حاليًا في عدد كبير من التطبيقات و الاتصالات و التواصل على نحو متزايد ، وعللا سبيل المثال الاتصالات التي يتم إرسالها إلى عدة مستلمين (على سبيل المثال بث الفيديو المباشر ).
إن حقيقة أن بروتوكول HTTP سيتخلى الآن عن طبقة بروتوكول TCP المعروفة يعني أنه مفتوح للتجارب الأقل مستوى.
و إن دعم QUIC لاقى انتشار واسع بالفعل في Google Chrome (وغيره من المتصفحات المعتمدة على Chromium) ، تمامًا مثل SPDY. حيث أن هناك دعم للبروتوكول QUIC في خادم الويب Caddy ومنتجات Lite Speed.
عملية اعتماد “HTTP-over-QUIC” كمعيار رسمي لـ HTTP / 3 هي الآن في الطريق. في حين أنه يتغير كثيرًا في كيفية وصول المستخدمين والأجهزة إلى الويب ، فمن المتوقع أن يكون الاعتماد مشابهًا لـ HTTP / 2 من حيث التحسينات التدريجية والتبني له ،وطبعا دون انقطاع كبير للتطبيقات أو البنية الأساسية.
البروتوكول الذي تم تسميته بـ HTTP-over-QUIC لبعض الوقت قد تغير اسمه الآن وسيصبح HTTP / 3 رسميًا وقد وضع هذا الاقتراح مارك نوتنغهام.
و تعمل مجموعة عمل QUIC في IETF على إنشاء بروتوكول نقل QUIC. QUIC هو استبدال TCPحيث تم إجراؤه على UDP. في البداية ،
وقد بدأ QUIC كجهد من جانب Google ثم أكثر من بروتوكول “HTTP / 2-encrypted-over-UDP”.
و عندما انطلق العمل في IETF لتوحيد البروتوكول ، تم تقسيمه إلى طبقتين: النقل وأجزاء HTTP.حيث ان الفكرة هي أن بروتوكول النقل هذا يمكن استخدامه لنقل البيانات الأخرى أيضًا وليس فقط لبروتوكولات HTTP أو HTTP المشابهة. لكن الاسم كان لا يزال QUIC.
وقد أشار الأشخاص في المجتمع إلى هذه الإصدارات المختلفة من البروتوكول باستخدام أسماء غير رسمية مثل iQUIC و gQUIC لفصل بروتوكولات QUIC من IETF و Google (نظرًا لأنها تختلف كثيرًا في التفاصيل). كان البروتوكول الذي يرسل HTTP عبر “iQUIC” يسمى ” HTTP-over-QUIC” لفترة طويلة.
الخاتمة
HTTP/3 يمثل ثورة في عالم الإنترنت بفضل تحسيناته الكبيرة على مستوى الأداء والأمان. مع تبني المزيد من الشركات والمؤسسات لهذا البروتوكول، من المتوقع أن يصبح HTTP/3 جزءًا لا يتجزأ من تجربة التصفح الحديثة. على الرغم من التحديات، إلا أن الفوائد التي يقدمها تجعل من الصعب تجاهل دوره المحوري في مستقبل الشبكات.
المراجع:
- RFC 9114 – Hypertext Transfer Protocol Version 3 (HTTP/3)
- Cloudflare Blog – Understanding HTTP/3
- Google QUIC Project Documentation
