Может ли случится такое, что через 30 лет Интернет будет настолько быстрым, что сайт с сервера в Сан-Франциско будет моментально открываться в Киеве? Физики говорит, что нет.
Допустим:
1. Твой бекенд рендерит страницу (или формирует JSON) за 20мс.
2. Не существует никакого WiFi, провайдеров, маршрутизации и тд. Есть просто оптоволоконный кабель, который одним концом вставлен в твой ноутбук, а вторым напрямую в сервер в Сан-Франциско. Растояние по прямой от Киева до Сан-Франциско - 9,848км (возьмем 10 тыс км для простоты счета).
3. Скорость света в вакуме 300 тыс км в секунду, скорость света в оптоволокне будет ниже - 200 тыс км в секунду.
Если мы посчитаем время, которое проведет наш запрос в пути, то мы получим 100 мс (10 тыс / 200 тыс * 2). Быстрее получить ответ не позволит скорость света. Добавляем время оработки запроса и мы получим 120мс - в 6 раз дольше, чем наш запрос обрабатывает наш бэкенд.
========= Запрос к бэкенду ======
50ms: Kyiv -------запрос-----> SF
20ms: работа бэкенда
50ms: Kyiv <------ответ------- SF
Хорошо, мы уже выяснили, что никогда не поиграем в CS:GO с ребятами с Сан-Франциско с пингом ниже 100мс. Давайте дальше :)
Перед тем как запросить данные с сервера мы должны установить сетевое соединение. Протокол HTTP работает поверх TCP, следовательно нам нужно TCP соединение с сервером.
Для установки TCP соедения используется так называемое "тройное рукопожатие" ("TCP 3-way handshake") и теперь наш запрос выглядит:
========= TCP соединение ========
50ms: Kyiv -------syn--------> SF
50ms: Kyiv <------syn/ack----- SF
50ms: Kyiv -------ack--------> SF
========= Запрос к бэкенду ======
Kyiv -------запрос-----> SF
20ms: работа бэкенда
50ms: Kyiv <------ответ------- SF
Мы не тратим дополнительные 50ms после TCP хендшейка, поскольку мы можем сразу начать отправлять запрос после отправки ack, нам не нужно ждать ответ от сервера. Сервер, как примет ack, посчитает соединение открытым и сразу начнет обрабатывать наш запрос.
То есть ответ пользователь получит через 220ms, в 11 раз дольше, чем отрабатывал наш бэкенд.
Но мы используем HTTPS и нам нужно SSL/TLS соединение и оно устанавливается поверх TCP, и у него есть свой механизм рукопожатия для обменя ключами шифрования, и это нужно сделать до момента, как мы отправим наш запрос на сервер.
Наша схема превращается в:
========= TCP соединение ========
50ms: Kyiv -------syn--------> SF
50ms: Kyiv <------syn/ack----- SF
50ms: Kyiv -------ack--------> SF
========= TLS соединение ========
Kyiv ---представление--> SF
50ms: Kyiv <--сертификаты----- SF
50ms: Kyiv ---обмен ключами--> SF
50ms: Kyiv <--обмен ключами--- SF
========= Запрос к бэкенду ======
50ms: Kyiv -------запрос-----> SF
20ms: работа бэкенда
50ms: Kyiv <------ответ------- SF
То есть в условиях, которые не могут даже существовать, когда пользователь имеет оптоволоконный кабель длинной в 10тыс км от своего ноутбука к серверу, он получит ответ через 420мс, в 21 раз дольше чем отрабатывает наш бэкенд. Это без учета того, что нам нужно еще вначале сбегать к DNS, чтобы получить ip-адрес сервера.
Если мы разрабатываем веб-приложения (не важно фронтенд или бекэнд), то обязаны понимать азы работы веба.
Продолжение следует...