Juillet 3 2022

Premiers conseils, chargements de page plus rapides en utilisant le temps d'attente du serveur avec HTTP 103

Découvrez comment votre serveur peut envoyer des suggestions de navigateur sur les ressources secondaires critiques et améliorer la vitesse de chargement avec Early Hints

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Vous voulez connaître un secret sur les performances Internet ? Les navigateurs passent un temps démesuré à se tourner les pouces en attendant de savoir quoi faire. Cette attente affecte les performances de chargement de la page. Aujourd'hui, nous sommes heureux de discuter de ce que sont les premiers conseils, qui améliorent considérablement les performances de chargement des pages du navigateur et réduisent le temps d'attente.

Que sont les premiers conseils ?

Si nous traduisons littéralement le terme "Early Hints", nous obtiendrons "First Suggestions" en italien. Ce terme est certainement beaucoup plus immédiat et éloquent pour mieux comprendre la fonctionnalité proposée dès 2017 qui voit le jour vers la fin juin 2022.

Les sites Web sont devenus plus sophistiqués au fil du temps. Par conséquent, il n'est pas rare qu'un serveur effectue un travail non trivial (par exemple, accéder à des bases de données ou à des CDN accédant au serveur d'origine) pour produire le code HTML de la page demandée. Malheureusement, ce « temps de réflexion du serveur », techniquement appelé « Temps de réflexion », entraîne une latence supplémentaire avant que le navigateur ne puisse commencer à afficher la page. En effet, la connexion reste inactive aussi longtemps que le serveur prépare la réponse.

Sans premiers conseils : tout est bloqué sur le serveur, ce qui détermine comment répondre pour la ressource principale.

Early Hints est un code d'état HTTP ( 103 Early Hints) utilisé pour envoyer une réponse HTTP préliminaire avant une réponse finale. Cela permet à un serveur d'envoyer des suggestions au navigateur concernant des sous-ressources critiques (par exemple, feuille de style pour la page, JavaScript critique) ou des sources qui seront probablement utilisées par la page, pendant que le serveur est occupé à générer la ressource principale. Le navigateur peut utiliser ces conseils pour chauffer les connexions et demander des ressources secondaires en attendant la ressource principale. En d'autres termes, Early Hints aide le navigateur à tirer parti de ce "temps de réflexion du serveur" en effectuant certaines tâches à l'avance, accélérant ainsi le chargement de la page.

Avec les premiers indices : le serveur peut fournir une réponse partielle avec des indices de ressources tout en déterminant la réponse finale.

Dans certains cas, l'amélioration des performances du la plus grande peinture contente il peut aller de plusieurs centaines de millisecondes, comme observé par Shopify e par Cloud Flare , et jusqu'à une seconde plus rapide, comme le montre cette comparaison avant/après :

Comparaison avant / après des premiers conseils sur un site Web d'essai exécuté avec WebPageTest (Moto G4 - DSL) Le cycle typique requête/réponse entre navigateur et serveur laisse beaucoup de place à l'optimisation. Lorsque vous tapez une adresse dans la barre de recherche de votre navigateur et appuyez sur Entrée, un certain nombre de choses se produisent pour vous fournir le le contenu dont vous avez besoin, le plus rapidement possible. Votre navigateur convertit d'abord le nom d'hôte dans l'URL en une adresse IP, puis établit une première connexion au serveur sur lequel le contenu est stocké. Une fois la connexion établie, la demande proprement dite est envoyée. Il s'agit souvent d'une requête GET avec une série d'informations sur ce que le navigateur peut et ne peut pas montrer à l'utilisateur final. Suite à la requête, le navigateur doit attendre que le serveur d'origine envoie les premiers octets de la réponse avant que la page ne commence à s'afficher. En ce moment, le serveur est occupé à faire toutes sortes de logiques métier (recherche d'éléments dans des bases de données, personnalisation de la page, détection de fraude, etc.) avant de cracher une réponse au navigateur.

Une fois la réponse de la page HTML d'origine reçue, le navigateur doit ensuite analyser la page, générer un modèle d'objet de document (DOM) et commencer à charger les sous-ressources spécifiées dans la page, telles que des images, des scripts et des feuilles de style supplémentaires. .

Jetons un coup d'œil à cela en action. Vous trouverez ci-dessous la cascade de performances pour une page de paiement sur pinecoffeesupply.com, un café devanture sur Shopify :

Premiers conseils Shopify exemple

La page ne peut pas être rendue (et l'acheteur ne peut pas obtenir la dose de café et le café ne peut pas être payé !) Tant que les éléments clés ne sont pas chargés. Les informations sur les sous-ressources nécessaires au navigateur pour charger la page ne sont pas disponibles tant que le serveur n'a pas attendu et renvoyé la réponse initiale (le premier document du tableau ci-dessus).

Dans l'exemple précédent, le chargement de la page aurait pu être accéléré si le navigateur avait su, avant de recevoir la réponse complète, que la feuille de style et les quatre scripts suivants seraient nécessaires pour rendre la page.

La tentative de paralléliser cette dépendance est l'objectif d'Early Hints : utiliser de manière productive cette "temps d'attente du serveur"Pour permettre au navigateur d'effectuer des étapes critiques de rendu de page avant l'arrivée de la réponse complète du serveur. La barre verte "réflexion" chevauche la barre bleue "télécharger le contenu", permettant à la fois au navigateur et au serveur de préparer la page en même temps. Plus besoin d'attendre. C'est de cela qu'il s'agit dans Early Hints !

« Les entrepreneurs savent que la première impression compte. Les données de Shopify montrent qu'en moyenne, lorsqu'un magasin améliore de 10 % la vitesse de la première page du parcours de l'acheteur, il y a une augmentation de 7 % des conversions. Nous pensons que Early Hints est très prometteur comme un autre outil pour aider à améliorer les performances et l'expérience de tous les marchands et clients."
Colin Bendel , directeur de l'ingénierie des performances de Shopify

 

Mise en œuvre des premiers conseils

Early Hints est disponible à partir de la version 103 de Chrome, en réponse aux demandes de navigation ou aux interactions des utilisateurs qui modifient l'URL dans la barre d'état, avec prise en charge des suggestions de préconnexion et de préchargement.

Avant d'approfondir le sujet, gardez à l'esprit que les suggestions initiales ne sont pas utiles si votre serveur peut immédiatement envoyer un 200 (ou d'autres réponses finales). Au lieu de cela, envisagez d'utiliser la réponse normale link rel=preloadlink rel=preconnectsur la réponse principale ( Lien rel en-tête HTTP ) ou dans la réponse principale ( <link>éléments), dans de telles situations. Pour les cas où votre serveur a besoin de temps pour générer la réponse principale, lisez la suite !

De manière très directe, au-delà de nombreuses virtuosités techniques, si vous utilisez un cache statique efficace avec un Temps jusqu'au premier octet très faible et rapide (moins de 200ms), les premiers conseils n'offriront probablement aucun avantage tangible sinon peut-être de l'ordre de quelques millisecondes.

La première étape pour tirer parti des premiers conseils consiste à identifier vos principales pages de destination - les pages à partir desquelles vos utilisateurs commencent généralement lorsqu'ils visitent votre site Web. Il peut s'agir de la page d'accueil ou de pages de liste de produits populaires si vous avez beaucoup d'utilisateurs d'autres sites Web. La raison pour laquelle ces points d'entrée sont plus importants que d'autres pages est que l'utilité des premiers conseils diminue à mesure que l'utilisateur navigue sur votre site Web (c'est-à-dire , le navigateur est plus susceptible d'avoir toutes les sous-ressources dont il a besoin dans la seconde ou la troisième navigation suivante). C'est toujours une bonne idée de faire une bonne première impression aussi!

Maintenant que vous avez cette liste prioritaire de landing pages, la prochaine étape consiste à identifier quelles sources ou sous-ressources seraient de bons candidats pour vos suggestions. pré-connexion o précharger , en première approximation. En règle générale, il s'agit de sources et de ressources secondaires qui contribuent le plus aux mesures clés des utilisateurs, telles que La plus grande peinture riche en contenu o Première peinture contentieuse . Plus concrètement, recherchez des ressources secondaires qui bloquent le rendu telles que le JavaScript synchrone, les feuilles de style ou même les polices Web. De même, recherchez des sources qui hébergent des sous-ressources qui contribuent beaucoup aux mesures clés des utilisateurs. Remarque : si vos éléments principaux utilisent déjà <link rel=preconnect>o<link rel=preload>, vous pouvez considérer ces sources ou actifs comme des candidats pour Early Hints. Vous voyez cet article pour plus de détails.

Bien que ce soit un bon point de départ, ce n'est pas nécessairement suffisant. La deuxième étape consiste à minimiser le risque d'utiliser les premiers conseils sur des ressources ou des sources qui peuvent être obsolètes ou ne plus être utilisées par la ressource principale. Par exemple, les ressources mises à jour fréquemment et avec la version (par exemple example.com/css/main.fa231e9c.css) n'est peut-être pas le meilleur choix. Notez que ce problème n'est pas spécifique à Early Hints, il s'applique à n'importe quel lien rel=preloadrel=preconnectpartout où ils pourraient être présents. C'est le type de détail qui est le mieux traité avec l'automatisation ou la modélisation (par exemple, un processus manuel est plus susceptible d'entraîner des URL de hachage ou de version incompatibles entre link rel=preloadet la balise HTML réelle utilisée par la ressource).

Par exemple, considérons le flux suivant :

GET /main.html
Host: example.com
User-Agent: [....] Chrome/103.0.0.0 [...]

Le serveur s'attend à ce que main.abcd100.csssera nécessaire et suggère de le précharger via Early Hints :

103 Early Hints
Link: </main.abcd100.css>; rel=preload; as=style
[...]

Quelques instants plus tard, la page Web est servie, y compris le CSS lié. Malheureusement, cette ressource CSS est fréquemment mise à jour et la ressource principale a déjà cinq versions d'avance ( abcd105) de la ressource CSS attendue ( abcd100).

200 OK
[...]
<HTML>
<head>
   <title>Example</title>
   <link rel="stylesheet" href="/main.abcd105.css">

En général, visez des sources et des origines qui sont assez stables et largement indépendantes du résultat pour la ressource primaire. Si nécessaire, vous pouvez envisager de diviser vos actifs clés en deux : une partie stable conçue pour être utilisée avec Early Hints et une partie plus dynamique laissée à récupérer après la réception de la ressource principale par le navigateur :

<HTML>
<head>
   <title>Example</title>
   <link rel="stylesheet" href="/main.css">
   <link rel="stylesheet" href="/experimental.3eab3290.css">

Enfin, côté serveur, recherchez les principales demandes de ressources envoyées par les navigateurs connus pour prendre en charge les Early Hints et répondez immédiatement avec 103 Early Hints. Dans la réponse 103, incluez des suggestions pertinentes de préconnexion et de préchargement. Une fois que la ressource principale est prête, continuez avec la réponse habituelle (par exemple, 200 OK en cas de succès). Pour la rétrocompatibilité, c'est une bonne idée d'inclure également LinkEn-têtes HTTP dans la réponse finale, augmentant peut-être même avec des ressources critiques qui sont devenues apparentes dans le cadre de la génération de la ressource principale (par exemple, la partie dynamique d'une ressource clé si vous avez suivi l'astuce "diviser en deux"). Voici à quoi cela ressemblerait :

GET /main.html
Host: example.com
User-Agent: [....] Chrome/103.0.0.0 [...]
103 Early Hints
Link: <https://fonts.google.com>; rel=preconnect
Link: </main.css>; rel=preload; as=style
Link: </common.js>; rel=preload; as=script

Quelques instants plus tard :

200 OK
Content-Length: 7531
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-encoding: br
Link: <https://fonts.google.com>; rel=preconnect
Link: </main.css>; rel=preload; as=style
Link: </common.js>; rel=preload; as=script
Link: </experimental.3eab3290.css>; rel=preload; as=style
<HTML>
<head>
   <title>Example</title>
   <link rel="stylesheet" href="/main.css">
   <link rel="stylesheet" href="/experimental.3eab3290.css">
   <script src="/common.js"></script>
   <link rel="preconnect" href="https://fonts.googleapis.com">

Prise en charge des premiers conseils pour divers serveurs Web HTTP

Voici un bref résumé du niveau de prise en charge d'Early Hints parmi les logiciels de serveur HTTP OSS les plus populaires :

Il faut nécessairement considérer qu'à la base de CloudFlare il y a le Serveur Web NGINX (prononcé Engine X) et donc compte tenu également de la dynamique commerciale et de la propension à l'Open Source, ce correctif (comme cela s'est produit pour le correctif QUIC) peut également être publié pour NGINX. Sinon, nous sommes assez convaincus que d'ici 6 ou 12 mois, cette fonctionnalité sera publiée par l'équipe de développement du serveur Web NGINX.

Activer les premiers conseils, le moyen le plus simple

Si vous utilisez l'un des CDN ou plates-formes suivants, vous n'aurez peut-être pas besoin de mettre en œuvre manuellement les conseils initiaux. Reportez-vous à la documentation en ligne de votre fournisseur de solutions pour savoir s'il prend en charge les suggestions initiales, ou reportez-vous à la liste non exhaustive ici :

Premiers conseils sur CloudFlare

Schéma des premiers conseils sur CloudFlare

Cloudflare, en tant que réseau de périmètre situé entre le client et le serveur, est bien placé pour fournir ces conseils aux clients au nom des serveurs. Cela est vrai pour plusieurs raisons :

  1. 103 est un code de statut expérimental que les origines peuvent ne pas être en mesure d'émettre par elles-mêmes, principalement pour des raisons d'héritage. Une grande partie des mécanismes qui alimentent le Web présupposent à tort Les requêtes HTTP correspondent toujours 1 : 1 avec les réponses HTTP. Cette prémisse erronée est intégrée à la plupart des logiciels de serveur HTTP, ce qui rend difficile pour les serveurs d'origine d'émettre des réponses Early Hints 103 avant une réponse "finale" 200 OK.
    Les serveurs périphériques Cloudflare qui gèrent cette complexité pour le compte de nos clients échappent parfaitement à ces défis techniques et font tourner plus rapidement le volant d'inertie de cette nouvelle technologie passionnante (nous en reparlerons plus tard).
  2. L'avantage de Cloudflare est très proche des utilisateurs finaux . Cela signifie que nous pouvons fournir des suggestions très rapidement, remplissant même les plus petits blocs de réflexion du serveur avec des informations utiles que le client peut utiliser pour commencer à charger les ressources immédiatement.
  3. Cloudflare voit déjà le flux de demandes et de réponses de nos clients. Nous utilisons ces données pour générer automatiquement des recommandations, sans qu'un client n'ait à modifier la source.

Modèle avancé

Si vous avez entièrement appliqué les conseils initiaux à vos principales pages de destination et que vous vous trouvez à la recherche de plus d'opportunités, vous serez peut-être intéressé par le plan avancé suivant.

Pour les visiteurs qui sont chez eux énième demande de page dans le cadre d'un parcours utilisateur typique, vous souhaiterez peut-être adapter la réponse Early Hints au contenu qui est plus bas et plus profond sur la page, en d'autres termes en utilisant Early Hints sur des ressources moins prioritaires. Cela peut sembler contre-intuitif car nous avons recommandé de se concentrer sur les ressources hautement prioritaires ou les sources secondaires, qui bloquent le rendu. Cependant, lorsqu'un visiteur navigue depuis un certain temps, il est fort probable que son navigateur dispose déjà de toutes les ressources critiques. À partir de là, il peut être judicieux de vous concentrer sur des ressources moins prioritaires. Par exemple, cela pourrait signifier utiliser Early Hints pour charger des images de produits ou JS / CSS supplémentaires uniquement nécessaires pour les interactions utilisateur moins courantes.

Limites actuelles des premiers conseils

Voici les limites des premiers conseils mis en œuvre dans Chrome 103 et les versions futures jusqu'à nouvel ordre :

  • Disponible uniquement pour les demandes de navigation (qui est la ressource principale du document de niveau supérieur).
  • Il ne prend en charge que la préconnexion et le préchargement (c'est-à-dire que le préchargement n'est pas pris en charge).
  • Early Hint suivi d'une redirection multi-origine sur la réponse finale entraînera la suppression par Chrome des ressources et des connexions obtenues via Early Hints.

Quelle est la prochaine étape?

En fonction de l'intérêt de la communauté, nous pouvons augmenter notre implémentation Early Hints avec les fonctionnalités suivantes :

  • Suggestions initiales envoyées sur les demandes de sous-ressources.
  • Premières suggestions publiées sur les demandes de ressources de base iframe.
  • Prise en charge de la prélecture dans les premiers conseils.

Relation avec HTTP2 Push ou H2/Push

Si vous êtes familier avec le déprécié Fonction HTTP2 / Pousser , vous vous demandez peut-être en quoi Early Hints diffère. Alors que Early Hints nécessite un aller-retour pour que le navigateur commence à récupérer les sous-ressources critiques, avec HTTP2 / Push, le serveur peut commencer à envoyer des sous-ressources avec la réponse. Bien que cela semble surprenant, cela comportait un inconvénient structurel clé : avec HTTP2 / Push, il était extrêmement difficile d'éviter d'envoyer des sous-ressources que le navigateur avait déjà. Cet effet de « poussée excessive » a entraîné une utilisation moins efficace de la bande passante du réseau, ce qui a considérablement entravé les gains de performances. Dans l'ensemble, les données de Chrome ont montré que HTTP2 / Push était en fait un inconvénient distinct pour les performances Web.

Inversement, Early Hints fonctionne mieux dans la pratique car il combine la possibilité d'envoyer une réponse préliminaire avec des suggestions qui laissent le navigateur récupérer ou se connecter à ce dont il a réellement besoin. Bien que Early Hints ne couvre pas tous les cas d'utilisation que HTTP2 / Push pourrait théoriquement traiter, nous pensons que Early Hints est une solution plus pratique pour accélérer la navigation.

Conclusion sur les premiers conseils et les performances Web

Ce que nous répétons toujours et que nous ne nous lasserons pas de répéter, c'est que les performances web sont un processus et non un produit. Penser à activer Early Hints, implémenter CloudFlare et ne pas avoir de cache statique comme Varnish, ne pas avoir un réglage adéquat des pools PHP-FPM, avoir des requêtes lentes sur la base de données, une architecture matérielle sous-alimentée, le manque de compression brotli, le manque de TCP BBR avec 0-RTT, ne mènera qu'à la conviction d'avoir résolu l'un des nombreux problèmes qui doivent être résolus avant d'insérer Early Hints.

Il ne suffit pas d'acheter et de porter les chaussures de course d'Usain Bolt pour battre le record du monde, tout comme il ne suffit pas d'activer Early Hints sur le serveur Web pour avoir un site rapide.

Nous vous rappelons cet article sur les différentes étapes à suivre pour avoir un site rapide.

 

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