Bloqueo de cabeza de línea TCP

Bloqueo de cabeza de línea TCP (TCP head of line blocking)

HTTP/2 se realiza sobre TCP y con muchas menos conexiones TCP que cuando se utilizan versiones anteriores de HTTP. TCP es un protocolo para transferencias fiables y básicamente se puede pensar en él como una cadena imaginaria entre dos máquinas. Lo que se pone en la red en un extremo terminará en el otro, en el mismo orden - eventualmente. (O la conexión se rompe).

Una cadena TCP entre dos ordenadores

Con HTTP/2, los navegadores típicos realizan decenas o cientos de transferencias paralelas a través de una única conexión TCP.

Si un solo paquete se cae, o se pierde en la red en algún lugar entre dos puntos finales que hablan HTTP/2, significa que toda la conexión TCP se detiene mientras el paquete perdido se retransmite y encuentra su camino hacia el destino. Dado que TCP es esta "cadena", significa que si un eslabón se pierde de repente, todo lo que vendría después del eslabón perdido tiene que esperar.

Una ilustración utilizando la metáfora de la cadena al enviar dos flujos a través de esta conexión. Un flujo rojo y un flujo verde:

La cadena mostrando los enlaces en diferentes colores

¡Se convierte en un bloqueo de cabeza de línea TCP!

A medida que aumenta la tasa de pérdida de paquetes, HTTP/2 rinde cada vez menos. Con un 2% de pérdida de paquetes (que es una calidad de red terrible, ojo), las pruebas han demostrado que los usuarios de HTTP/1 suelen estar mejor, porque suelen tener hasta seis conexiones TCP entre las que distribuir los paquetes perdidos. Esto significa que por cada paquete perdido, las otras conexiones pueden continuar.

Arreglar este problema no es fácil, si acaso es posible, con TCP.

Los flujos independientes evitan el bloqueo

Con QUIC todavía hay una configuración de conexión entre los dos puntos finales que hace que la conexión sea segura y la entrega de datos fiable.

Una cadena QUIC entre dos ordenadores

Cuando se establecen dos flujos diferentes sobre esta conexión, se tratan de forma independiente, de manera que si se pierde algún enlace para uno de los flujos, sólo ese flujo, esa cadena en particular, tiene que hacer una pausa y esperar a que el enlace perdido se retransmita.

Ilustrado aquí con un flujo amarillo y otro azul enviados entre dos puntos finales.

Dos flujos QUIC entre dos ordenadores