HTT2学习

HTTP的现状

HTTP 1.1过于庞大，包含太多可选项，导致学习与实现都非常困难。许多实用功能被边缘化，已实现功能却很少被使用。
未能充分利用TCP的性能。随着传输大小和资源量的增加，加载速度成为瓶颈。
HTTP 1.1对网络延迟敏感。
HTTP pipelining的线头阻塞问题（Head-of-line block）。同一个TCP连接上的http请求，必须按顺序返回，耗时的请求会阻塞后面的返回。

早年的解决办法

雪碧图（可能会缓存很多用不到的资源；不能选择保留其中几个小图）
内联图片（代码体积增加，无法针对静态资源单独部署与加速，比如CDN）
合并代码（减少HTTP链接数）
域名分片（避开浏览器对同一域名TCP链接上限的限制）

HTTP/2的几个理念

维持现有的HTTP范式，意味着不必重新学习HTTP
不改变HTTP://和HTTPS://这样的URL，也不添加新的结构。意味着老网站可以直接升级
提供HTTP 1到HTTP 2服务器的代理，意味着客户端可选择升级
基于TLS的http2协商ALPN（Application Layer Protocol Negotiation），意味着http2与生俱来的安全与隐私。

二进制协议

HTTP 1.1是基于文本的协议，但HTTP/2是一个二进制协议。

优点：

移除了文本协议中的空白符及其他冗余，对帧的起始和结束识别变得更加容易。
分离协议本身的内容，结构更加清晰。
压缩头部

二进制帧格式

公共字段：Type, Length, Flags, Stream Identifier和frame payload

另外还有10种不同的帧，例如对应于HTTP 1.1的DATA和HEADERS基础帧。

多路复用

每个HTTP2链接可以包含多个并发的二进制流。每个流中，又包含着来自客户端与服务端的二进制帧，Stream Identifier则关联到一个“流”。

流既可以被客户端/服务器端单方面的建立和使用，也可以被双方共享，或者被任意一边关闭。

同一个HTTP2连接，可以进行多个流的消息帧传送，消息帧被交错的混合在一起，接收方会将各个流中的数据进行整合，拼接成完整的消息。这便是多路复用。

理解：每个request/response都是一个流，每个流都由多个二进制帧组成，在HTTP2连接上，消息只会以二进制帧的形式进行传递，流是一个抽象概念。同一时间可以将多个消息流的帧进行投递。

优先级和依赖性

流具有优先级和依赖性，PRIORITY帧可以用来表示依赖关系。

头部压缩

HTTP 1.x每次请求都需要带着（基本）相同的头部信息，以及cookies信息，这让每个请求看起来都大致相同。这部分相同的内容，在HTTP/2会被压缩。

中断请求

在http2里面，我们可以通过发送RST_STREAM帧来实现中断请求，从而避免浪费带宽和中断已有的连接（主要是TCP链接）。

服务端推送

服务端现在可以主动先客户端推送消息了。但是需要客户端显示的允许推送功能，可以通过发送一个RST_STREAM帧来中止。

流量控制

暂时不知道怎么用。

备选服务

发送Alt-Svc头通知客户端向新的服务器建立连接。一般用在负载均衡。

Nginx开启HTTP 2服务

此处使用最新版的nginx-1.14.0（windows）做示例演示。

查看是否支持http 2:

nginx -V

从结果可知nginx-1.14.0（windows）已经默认包含--with-http_v2_module。

修改配置文件：

server {
       listen       443 ssl;
       server_name  localhost;

       ssl_certificate      dmail.cert;
       ssl_certificate_key  dmail.key;

       ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
       ssl_session_timeout  5m;

       ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
       ssl_prefer_server_ciphers  on;

       location / {
           root   www;
           index  index.html index.htm;
       }
    }

这里需要自己添加证书文件dmail.cert和dmail.key。

为了对比HTTP 2服务是否真实的启用，此处先不打开HTTP 2功能。

添加www目录及文件:

index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0">
    <title>http2</title>
    <link href="style.css" rel="stylesheet">
</head>

<body>
    <div class="app">
        <img src="image.jpg" />
        <p>
            Welcome HTTP 2.0
        </p>
    </div>
</body>
</html>

style.css

img {
    width: 300px;
    height: 200px;
}
.app {
    text-align: center;
}

以及一张图片image.jpg。

启动Nginx，在浏览器查看结果。

从协议栏可知当前是HTTP 1.1版本。

修改nginx.conf:

listen       443 ssl http2;

重启服务，查看结果。

协议栏已经变成h2，HTTP/2服务启动成功。

另外，在地址栏输入如下命令：

chrome://net-internals/#http2

也可以查看HTTP/2服务。

服务端推送

目前为止，index.html完整显示发起了上次http请求，分别请求index.html本身、style.css和image.jpg。

现在我们让服务器，主动推送style.css和image.jpg。

修改配置：

location / {
   root   www;
   index  index.html index.htm;
   http2_push /style.css;
   http2_push /image.jpg;
}

重启服务，然后查看结果。

服务端推送成功。

服务端推送除了使用http2_push指令，还可以在代码中指定响应头的Link命令，此处不再详细解释。

Liaoct / blog

HTT2学习 #16

HTT2学习

Nginx开启HTTP 2服务