如何利用Node.js了解与测量HTTP所花费的时间

这篇文章给大家分享的是有关如何利用Node.js了解与测量HTTP所花费的时间的内容。小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，一起跟随小编过来看看吧。

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在我们开始了解HTTP时间开销之前，让我们来看一些基本的概念：

IP（互联网协议）：IP是网络层协议，涉及网络寻址和路由。 IP负责根据一个或多个IP网络上的数据包头将数据包从源主机传送到目标主机。它还定义了封装要传递的数据的数据包结构。
DNS（域名服务器）：DNS是一种分层分散式命名系统，用于将诸如risingstack.com的人类可读主机名解析为机器可读的IP地址。
TCP（传输控制协议）：TCP标准定义了如何在应用程序之间建立和维护网络对话以交换数据。 TCP在通过IP网络通信的主机上运行的应用程序之间提供可靠，有序和错误检查的八位字节流。 HTTP客户端通过建立TCP连接来发起请求。
SSL / TLS（传输层安全性）：TLS是一种通过计算机网络提供通信安全性的加密协议。 SSL（安全套接字层）是TLS的不推荐使用的前身。 TLS和SSL都使用证书建立安全连接。 SSL证书不依赖于加密协议（如TLS），证书包含密钥对：公钥和私钥。这些密钥一起工作，建立一个加密的连接。

现在我们来看一下通常HTTP请求的时间表：

如何利用Node.js了解与测量HTTP所花费的时间

DNS查找：执行DNS查找所花费的时间。 DNS查找将域名解析为IP地址。每个新的域需要一个完整的往返行程来进行DNS查找。当目的地已经是IP地址时，没有DNS查找。
TCP连接：在源主机和目标主机之间建立TCP连接所需的时间。必须在多步握手过程中正确建立连接。 TCP连接由操作系统管理，如果基础TCP连接无法建立，则OS范围的TCP连接超时将会进入我们应用程序中的超时配置。
TLS握手：完成TLS握手的时间。在握手过程中，端点交换认证和密钥以建立或恢复安全会话。没有HTTPS请求的不需要TLS握手。
第一个字节的时间（TTFB）：等待初始响应的时间。此时间除了等待服务器处理请求和传递响应所花费的时间之外，还可以捕获往返服务器的延迟。
内容传输：接收响应数据所花费的时间。响应数据的大小和可用的网络带宽决定其持续时间。

如何通过HTTP时间开销帮助发现性能瓶颈？

例如，如果您的DNS查询所花费的时间比预期的要长，那么问题可能是您的DNS提供商或DNS缓存设置。

缓慢的内容传输可能是由效率低下的反应机构引起的，例如发回太多的数据（未使用的JSON属性等）或缓慢的连接。

测量Node.js中的HTTP时间开销

为了测量Node.js中的HTTP时间开销，我们需要订阅特定的请求，响应和套接字事件。这是一个简短的代码片段，展示了如何在Node.js中执行此操作，此示例仅关注时序：

const timings = {
 // use process.hrtime() as it's not a subject of clock drift
 startAt: process.hrtime(),
 dnsLookupAt: undefined,
 tcpConnectionAt: undefined,
 tlsHandshakeAt: undefined,
 firstByteAt: undefined,
 endAt: undefined
 }

 const req = http.request({ ... }, (res) => {
 res.once('readable', () => {
  timings.firstByteAt = process.hrtime()
 })
 res.on('data', (chunk) => { responseBody += chunk })
 res.on('end', () => {
  timings.endAt = process.hrtime()
 })
 })
 req.on('socket', (socket) => {
 socket.on('lookup', () => {
  timings.dnsLookupAt = process.hrtime()
 })
 socket.on('connect', () => {
  timings.tcpConnectionAt = process.hrtime()
 })
 socket.on('secureConnect', () => {
  timings.tlsHandshakeAt = process.hrtime()
 })
 })

DNS查找只会发生在有域名的时候：

/ There is no DNS lookup with IP address
const dnsLookup = dnsLookupAt !== undefined ? 
 getDuration(startAt, dnsLookupAt) : undefined

TCP连接在主机解析后立即发生：

const tcpConnection = getDuration((dnsLookupAt || startAt), tcpConnectionAt)

TLS握手（SSL）只能使用https协议：

// There is no TLS handshake without https 
const tlsHandshake = tlsHandshakeAt !== undefined ? 
  getDuration(tcpConnectionAt, tlsHandshakeAt) : undefined

我们等待服务器开始发送第一个字节：

const firstByte = getDuration((tlsHandshakeAt || tcpConnectionAt), firstByteAt)

总持续时间从开始和结束日期计算：

const total = getDuration(startAt, endAt)

看到整个例子，看看我们的https://github.com/RisingStac...仓库。

测量时间的工具

现在我们知道如何使用Node测量HTTP时间，我们来讨论可用于了解HTTP请求的现有工具。

request module

著名的request module具有测量HTTP定时的内置方法。您可以使用time属性启用它。

const request = require('request')

request({ 
 uri: 'https://risingstack.com',
 method: 'GET',
 time: true
}, (err, resp) => {
 console.log(err || resp.timings)
})

分布式跟踪

可以使用分布式跟踪工具收集HTTP定时，并在时间轴上可视化它们。这样，您可以全面了解后台发生的情况，以及构建分布式系统的实际成本是多少。

RisingStack的opentracing-auto库具有内置的标志，可通过OpenTracing收集所有HTTP时间。

如何利用Node.js了解与测量HTTP所花费的时间