Compressão em HTTP

Cada tipo de dado tem alguma redundância, ou seja, espaço desperdiçado. Se um texto pode geralmente apresentar até 60% de redundância, essa taxa pode ser muito maior para outras mídias, como áudio e vídeo. Ao contrário do texto, esses outros tipos de mídia ocupam muito espaço de armazenamento, sendo que a necessidade de recuperar esse espaço desperdiçado apareceu muito cedo. Engenheiros projetaram o algoritmo de compressão otimizada usada por formatos de arquivo para esse fim específico. Os algoritmos de compressão usados para arquivos podem ser agrupados em duas grandes categorias:

• Compressão sem perdas (do inglês Loss-less compression), em que o ciclo de compressão-descompressão não altera os dados recuperados. Corresponde byte a byte com o original. Para imagens, gif e png usam a compressão sem perdas.
• Compressão com perdas (do inglês Lossy compression), onde o ciclo altera os dados originais, de forma imperceptível para o usuário. Formatos de vídeo na Web utilizam compressão com perdas, assim como o formato jpeg para imagens.

Alguns formatos podem ser usados para a compressão com ou sem perdas, como o webp. Geralmente, o algoritmo de compressão com perdas pode ser configurado para comprimir mais ou menos, resultando em uma qualidade menor ou maior.

Para o melhor desempenho de um site, é ideal comprimir o máximo possível, mantendo um nível aceitável de qualidade. Para imagens, uma imagem gerada por uma ferramenta pode não ser otimizada o suficiente para a Web. Recomenda-se portanto o uso de ferramentas que comprimirão o máximo possível com uma certa qualidade exigida. Existem inúmeras ferramentas especializadas para isso.

Algoritmos de compressão com perdas geralmente são mais eficientes que os sem perdas.

Para compressão, a compressão de ponta a ponta é onde residem as maiores melhorias de desempenho dos sites. Compressão de ponta a ponta refere-se a uma compressão do corpo de uma mensagem que é realizada pelo servidor e permanecerá inalterada até atingir o cliente. Quaisquer que sejam os nós intermediários, eles deixam o corpo intacto.

Todos os navegadores e servidores modernos suportam a compressão, bastante somente negociar o algoritmo a ser usado. Esses algoritmos são otimizados para texto. Nos anos 90, a tecnologia de compressão avançava a um ritmo acelerado e numerosos algoritmos sucessivos foram adicionados ao conjunto de escolhas possíveis. Hoje em dia, apenas dois são relevantes: o gzip, o mais comum, e br o novo desafiante.

Para selecionar o algoritmo a ser usado, os navegadores e servidores usam a negociação proativa de conteúdo. O navegador envia um cabeçalho Accept-Encoding com o algoritmo que ele suporta e sua ordem de precedência. O servidor escolhe um, usa-o para comprimir o corpo da resposta e usa o Content-Encoding para informar ao navegador o algoritmo escolhido. Como a negociação de conteúdo foi usada para escolher uma representação baseada em sua codificação, o servidor deve enviar um cabeçalho Vary contendo pelo menos Accept-Encoding ao lado do cabeçalho na resposta. Dessa forma, os caches poderão armazenar em cache as diferentes representações do recurso.

Como a copressão de dados traz melhorias significativas no desempenho, recomenda-se ativá-la para todos os arquivos, com exceção daqueles já comprimidos, como imagens, arquivos de áudio e vídeos.

Apache suporta compressão e usa mod_deflate; para nginx existe ngx_http_gzip_module; para IIS, o elemento <httpCompression>.

A compressão de nó a nó (do inglês Hop-by-hop compression), embora semelhante à compresão de ponta a ponta, difere em um elemento fundamental: a compressão não acontece no recurso no servidor, criando uma representação específica que é então transmitida, mas sim no corpo da mensagem entre dois nós no caminho entre o cliente e o servidor. Conexões entre nós intermediários sucessivos podem aplicar uma compressão diferente.

Para fazer isso, o HTTP usa um mecanismo semelhante à negociação de conteúdo para a compressão ponta a ponta: o nó que transmite a solicitação anuncia sua vontade usando o cabeçalho TE, sendo que o outro nó escolhe o método adequado, aplica-o e indica a sua escolha com o cabeçalho Transfer-Encoding.

Na prática, a compressão de nó a nó é transparente para o servidor e o cliente, sendo raramente usada. TE e Transfer-Encoding são usados principalmente para enviar uma resposta por partes, permitindo iniciar a transmissão de um recurso sem conhecer seu tamanho.

Observe que usar Transfer-Encoding e compressão a nível de salto entre nós é tão raro que a maioria dos servidores, como Apache, nginx ou IIS, não apresentam uma maneira fácil de configurá-lo. Tal configuração geralmente acontece no nível do proxy.