1. 引言
HTTP连接是HTTP报文传输的关键通道，几乎所有的HTTP通信都是由TCP/IP承载。
HTTP连接实际上就是TCP连接和一些使用连接的规则。TCP连接是因特网上的可靠连接。
TCP为HTTP提供了一条可靠的比特传输管道。从TCP连接一端填入的字节会从另一端以原有的顺序、正确地传送出来。
（1）浏览器解析出主机名
（2）浏览器查询这个主机名的IP地址（DNS）
（3）浏览器获得端口号
（4）浏览器发送到ip:port的连接
（5）乱了去年向服务器发送一个HTTP GET报文
（6）浏览器从服务器读取HTTP响应报文
（7）浏览器关闭连接
TCP流是分段的，由IP分组传送
TCP的数据是通过名为IP分组（或IP数据报）的小数据块来发送的。HTTP就是“HTTP over TCP over IP”这个协议栈中的最顶层。
其安全版本HTTPS就是在HTTP和TCP之间插入一个（称为TLS或SSL的）密码加密层。
如图：
HTTP要传送一条报文时，会以流的形式将报文数据的内容通过一条打开的TCP连接按序传输。TCP收到数据流之后，会将数据流砍成被称作段的小数据块，并将段封装在IP分组中，通过因特网进行传输，。所有这些工作都是由TCP/IP软件来处理的，HTTP程序员什么都看不到。
每个TCP段都是由IP分组承载，从一个IP地址发送到另一个IP地址的，每个IP分组中都包括：
（1）一个IP分组首部（通常为20字节）
（2）一个TCP段首部（通常为20字节）
（3）一个TCP数据块（0个或多个字节）
在任意时刻计算机都可以有几条TCP连接诶处于打开状态。TCP是通过端口号来保持所有这些连接的正确运行的。
2. 对TCP性能的考虑
HTTP紧挨着TCP，位于其上层，所以HTTP事务的性能在很大程度上取决于底层TCP通道的性能。
HTTP事务主要的连接、传输以及处理时延。如图：
与建立TCP连接，以及传输请求和响应报文的时间相比，事务处理时间可能是很短的。除非客户端或服务器超载，或正在处理复杂的动态资源，否则HTTP时延就是由TCP网络时延构成的。
HTTP事务的时延有以下几种主要原因：
（1）客户端手续需要根据URI确定Web服务器的IP地址和端口号。如果最近没有对URI中的主机名进行访问，通过DNS解析系统将URI中的主机名转换成一个IP地址可能要花费数十秒的时间。
（2）客户端会向服务器发送一条TCP连接请求，并等待服务器会送一个请求接受应答。每条新的TCP连接都会有连接建立时延。这个值通常最多只有一两秒钟，但如果有百个HTTP事务的话，这个值会快速地叠加上去。
（3）一旦连接建立起来了，客户端就会通过新建立的TCP管道来发送HTTP请求。数据到达时，Web服务器会从TCP连接中读取请求报文，并对请求进行处理。因特网传输请求报文，以及服务器处理请求报文都需要时间。
（4）Web服务器会回送HTTP响应，这也需要花费时间。
这些TCP网络时延的大小取决于硬件速度、网络和服务器的负载，请求和响应报文的尺寸，以及客户端和服务器之间的距离。
性能聚焦区域
列出了一些会对HTTP程序员产生影响的、最常见的TCP相关时延。其中包括：
（1）TCP连接建立握手：建立一条新的TCP连接时，甚至在发送任意数据之前，TCP软件之间会交换一系列的IP分组。如果连接只是用来传送少量数据，这些交换过程就会严重降低HTTP的性能。HTTP程序员永远不会看到这些分组--这些分组都是由TCP/IP软件管理，对其是不可见的。HTTP程序员看到的只是创建TCP连接时存在的时延。
（2）TCP慢启动拥塞控制：TCP慢启动限制了一个TCP端点在任意时刻可以传输的分组数。每成功接收一个分组，发送端就有了发送另外两个分组的权限。如果某个HTTP事务有大量数据要发送，是不能一次将所有分组都发送出去的。由于存在这种拥塞控制特性，所以新连接的传输速度会比已经交换过一定量数据的连接慢一些。
（3）数据聚集Nagle算法：Nagle算法会引发集中HTTP性能问题。（a）小的HTTP报文可能无法填满一个分组，可能会因为等待哪些永远不会到来的额外数据而产生时延（b）Nagle算法与延迟确认之间的交互存在问题--Nagle算法会阻止数据的发送，直到有确认分组，但确认分组自身会被延迟确认算法延迟100~200ms。TCP_NODELAY禁用Nagle算法。
（4）用于捎带确认的TCP延迟确认算法：由于确认报文很小，所以TCP允许在发往相同方向的输出数据分组中对其进行“捎带”。TCP将返回的确认信息与输出的数据分组结合在一起，可以更有效地利用网络，为了增加确认报文找到同向传输数据分组的可能性，很多TCP栈都实现了一种“延迟确认”算法。延迟确认算法会在一个特定的窗口时间（100~200ms）内将输出确认存放在缓冲区中，以寻找能够捎带它的输出数据分组。
（5）TIME_WAIT时延和端口耗尽
3. HTTP连接的管理
有几种方法可以提高HTTP的连接性能：
（1）并行连接：通过多条TCP连接发起并发的HTTP请求；
（2）持久连接：重用TCP连接，以消除连接及关闭时延；在事务处理结束之后仍然保持在打开状态的TCP连接被称为持久连接。重用已对目标服务器打开的空闲持久连接，就可以避开缓慢的连接建立阶段。而且，已经打开的连接还可以避免慢启动的拥塞适应阶段，以便更快的进行数据传输。
（3）管道化连接：通过共享的TCP连接发起并发的HTTP请求；
（4）复用的连接：交替传送请求和响应报文。