Что такое Brotli и как влияет на увеличение скорости загрузки сайта

Что такое Brotli? Brotli — это алгоритм сжатия без потерь с открытым исходным кодом, разработанный Google. Первоначально разработанный для уменьшения размера веб-шрифтов, Brotli теперь работает как формат общего назначения для сжатых данных. Brotli выступает в качестве альтернативы gzip и Deflate, создавая файлы меньшего размера и распаковывая так же быстро. Как установить и настроить Brotli в Nginx.

Краткая история Brotli

Изначально Brotli был создан для сжатия веб-шрифтов WOFF2. Это продолжение Zopfli, другого разработанного Google алгоритма сжатия, созданного для обратной совместимости с gzip, zlib и Deflate. Zopfli и Brotli обеспечивают гораздо лучшую степень сжатия, чем gzip, zlib или Deflate, хотя и с гораздо большей загрузкой ЦП. Со временем Brotli отказалась от обратной совместимости в пользу собственного формата файла, в котором используется .br расширение.

Brotli уникален тем, что его можно использовать только через зашифрованные соединения. Это связано с тем, что посредники (или «средние ящики») перехватывают и считывают незашифрованный HTTP-трафик. Столкнувшись с файлом Brotli, некоторые из этих посредников попытались передать файл как gzip, изменив его Content-Encoding заголовок с br на gzip. Ограничивая Brotli протоколом HTTPS, Google предотвращает это вмешательство, чтобы обеспечить более быстрое внедрение Brotli.

Ориентиры

Brotli предлагает значительно более высокие коэффициенты сжатия, чем Deflate, за счет более высокой загрузки ЦП. В исследовании Google, проведенном в 2015 году, самый высокий уровень сжатия Brotli обеспечивает коэффициент сжатия на 29% выше, чем самый высокий уровень Deflate. Однако скорости сжатия и распаковки Brotli на этом уровне были на 97% и 17% ниже, чем у Deflate соответственно (0,5 и 289,5 МБ/с по сравнению с 15,5 и 347,3 МБ/с).

Из-за относительно низкой скорости сжатия компании используют Brotli для предварительного сжатия файлов. В 2017 году Dropbox преобразовал статический контент на dropbox.com в Brotli, уменьшив размер своих активов в среднем на 20–25% . Поскольку содержимое статично, Dropbox может предварительно сжимать файлы в процессе сборки и предоставлять их пользователям напрямую.

Как использовать Бротли?

Несколько самых популярных веб-серверов поддерживают Brotli либо изначально, либо с помощью модулей. Несколько CDN также предлагают поддержку Brotli.

Подобно gzip, zlib и Deflate, Brotli предлагает несколько уровней сжатия. Более высокие уровни обычно обеспечивают лучшую степень сжатия при более низких скоростях, при этом уровень 1 является самым быстрым, а уровень 11 — самым медленным. Уровень 5 рекомендуется как хороший баланс между размером файла и скоростью, особенно для динамического сжатия.

Апачи

Apache поддерживает Brotli через модуль mod_brotli, добавленный в версии 2.4.26. Чтобы включить Brotli, добавьте в конфигурацию виртуального хоста следующее:

# Сжать распространенные текстовые типы MIME AddOutputFilterByType BROTLI_COMPRESS text/html text/plain text/xml text/css text/javascript application/javascript # Пропустить уже сжатое содержимое SetEnvIfNoCase Request_URI \.(?:gif|jpe?g|png)$ no-brotli # Устанавливает уровень сжатия (по умолчанию 5) BrotliCompressionQuality 6

mod_brotli повторно сжимает содержимое при каждом запросе. Чтобы обслуживать предварительно сжатые файлы, скопируйте файлы Brotli в папку, доступную для Apache. Затем добавьте условие перезаписи в конфигурацию вашего виртуального хоста, которое обслуживает эти файлы вместо их эквивалентов gzip.

<FilesMatch> # Подавать сжатые CSS-файлы brotli, если они существуют и клиент принимает brotli. RewriteCond "%{HTTP:Accept-encoding}" "br" RewriteCond "%{REQUEST_FILENAME}\.br" "-s" RewriteRule "^(.*)\.css" "$1\.css\.br" [QSA ] # Подавать сжатые JS-файлы brotli, если они существуют и клиент принимает brotli. RewriteCond "%{HTTP:Accept-encoding}" "br" RewriteCond "%{REQUEST_FILENAME}\.br" "-s" RewriteRule "^(.*)\.js" "$1\.js\.br" [QSA ] # Обслуживайте правильные типы контента и предотвращайте двойное сжатие. RewriteRule "\.css\.br$" "-" [T=text/css,E=no-brotli:1] RewriteRule "\.js\.br$" "-" [T=text/javascript, Header append Content-Encoding br # Заставить прокси-серверы отдельно кэшировать файлы brotli и # не-brotli css/js. Добавление заголовка Vary Accept-Encoding </FilesMatch>

Nginx

Nginx поддерживает Brotli через модуль ngx_brotli. Модуль фактически состоит из двух отдельных модулей: один для сжатия на лету, а другой для предварительно сжатых файлов. Вам нужно будет скомпилировать Nginx с включенным модулем, чтобы использовать Brotli.

Microsoft IIS

Вы можете использовать Brotli в IIS через модуль Brotli Compression Scheme Plugin с открытым исходным кодом. С помощью сценария установки Brotli автоматически устанавливается и настраивается для всех сайтов IIS. Вы можете настроить параметры сжатия, открыв свой applicationHost.config файл и перейдя в <httpCompression> раздел:

На момент написания этой статьи единственными настраиваемыми параметрами являются уровни статического и динамического сжатия.

CDN

Несколько CDN предлагают прозрачную поддержку Brotli, включая KeyCDN и Akamai. Однако другие CDN не распознают файлы, закодированные Brotli, и могут даже попытаться вернуться к gzip. Когда LinkedIn развернула Brotli на своем сайте в 2017 году, они обнаружили, что все пять их CDN вернули Accept-Encoding заголовок с Vary на gzip даже при обслуживании файлов Brotli. CDN также не могли кэшировать контент, поскольку контент-серверы LinkedIn содержали Content-Encoding: br в своих ответах информацию, которую CDN не могли понять.

Чтобы обойти это, LinkedIn переместил свои файлы Brotli на совершенно отдельный URL-адрес и удалил Content-Encoding: br заголовок. После того, как файл кэшируется CDN, они добавляют заголовок обратно в каждый ответ клиенту. Хотя это обходной путь, он повысил производительность на 2–6,5%, причем наибольший прирост наблюдается у мобильных пользователей.

Браузеры

Brotli поддерживается большинством современных браузеров, за исключением Internet Explorer 11 и Opera Mini. Chrome добавил поддержку в версии 50, Firefox в версии 44, Edge в версии 15, Opera в версии 38 и Safari в версии 11. 84,25% браузеров во всем мире поддерживают Brotli.

К счастью, браузеры, не поддерживающие Brotli, будут использовать альтернативные алгоритмы сжатия, просто не запрашивая Brotli в заголовке Accept-Encoding.

Заключение

Brotli представляет новое поколение средств сжатия и хранения данных. Благодаря возможности уменьшить размер веб-страницы на 20 %, Brotli сделает Интернет более быстрым и компактным. Вы можете узнать больше о Brotli на официальной странице GitHub.

Выводы

При установки на свой интернет проект (сайт) нового алгоритма сжатия Brotli большого прироста в скорости загрузки Вы не увидите. Но уже очень быстро наступит завтра! И данный инструмент сжатия вытеснит старые алгоритмы. Без установленного модуля Brotli, Ваш сайт возможно просядет в скорости. Соответственно необходимо озаботится заранее и установить данный модуль.

Надеюсь в этой статье мне удалось рассказать Вам, что такое Brotli.

Учебные материалы