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HTTP 2

HTTP/2(超文本传输协议第2版,最初命名为HTTP2.0),简称为h2(基于TLS/1.2或以上版本的加密连接) 或h2c(非加密连接),是HTTP协议的第二个版本。

2009 年,谷歌公开了自行研发的 SPDY 协议,主要解决 HTTP/1.1 效率不高的问题。 这个协议在 Chrome 浏览器上证明可行以后,就被当作 HTTP/2 的基础,主要特性都在 HTTP/2 之中得到继承。

2015年,HTTP/2 发布。它不叫 HTTP/2.0,是因为标准委员会不打算再发布子版本了,下一个新版本将是 HTTP/3。

它的优点主要有:

  • 采用二进制格式传输数据
  • 多路复用,允许通过一个HTTP/2连接发起多个请求
  • 对Header头压缩(Header Compressior),传输体积小
  • 服务端推送(Server Push),服务端能够更快的把资源推送给客户端

开启HTTP/2站点的优势:

  • 可以降低服务器压力,通过对header头的压缩、二进制传输,这样服务器的压力会变小。
  • 提升网站的访问速度,header头变小,页面传输速度有提升。
  • 保护网站安全,HTTP/2开启是要开启HTTPS的,相对保障网站的安全。

二进制协议

HTTP/1.1 版的头信息肯定是文本(ASCII 编码),数据体可以是文本,也可以是二进制。HTTP/2 则是一个彻底的二进制协议,头信息和数据体都是二进制,并且统称为"帧"(frame):头信息帧和数据帧。

二进制协议的一个好处是,可以定义额外的帧。HTTP/2 定义了近十种帧,为将来的高级应用打好了基础。如果使用文本实现这种功能,解析数据将会变得非常麻烦,二进制解析则方便得多。

多工

HTTP/2 复用 TCP 连接,在一个连接里,客户端和浏览器都可以同时发送多个请求或回应,而且不用按照顺序一一对应,这样就避免了"队头堵塞"。

举例来说,在一个 TCP 连接里面,服务器同时收到了 A 请求和 B 请求,于是先回应 A 请求,结果发现处理过程非常耗时,于是就发送 A 请求已经处理好的部分, 接着回应 B 请求,完成后,再发送 A 请求剩下的部分。

这样双向的、实时的通信,就叫做多工(Multiplexing)。

这是一个对比 HTTP1 和 HTTP2 资源加载的在线示例:https://http2.akamai.com/demo

数据流

因为 HTTP/2 的数据包是不按顺序发送的,同一个连接里面连续的数据包,可能属于不同的回应。因此,必须要对数据包做标记,指出它属于哪个回应。

HTTP/2 将每个请求或回应的所有数据包,称为一个数据流(stream)。每个数据流都有一个独一无二的编号。数据包发送的时候,都必须标记数据流 ID,用来区分它属于哪个数据流。另外还规定,客户端发出的数据流,ID 一律为奇数,服务器发出的,ID 为偶数。

数据流发送到一半的时候,客户端和服务器都可以发送信号(RST_STREAM帧),取消这个数据流。1.1 版取消数据流的唯一方法,就是关闭 TCP 连接。这就是说,HTTP/2 可以取消某一次请求,同时保证 TCP 连接还打开着,可以被其他请求使用。

客户端还可以指定数据流的优先级。优先级越高,服务器就会越早回应。

头信息压缩

HTTP 协议不带有状态,每次请求都必须附上所有信息。所以,请求的很多字段都是重复的,比如 Cookie 和 User Agent,一模一样的内容,每次请求都必须附带,这会浪费很多带宽,也影响速度。

HTTP/2 对这一点做了优化,引入了头信息压缩机制(header compression)。一方面,头信息使用 gzip 或 compress 压缩后再发送;另一方面,客户端和服务器同时维护一张头信息表,所有字段都会存入这个表,生成一个索引号,以后就不发送同样字段了,只发送索引号,这样就提高速度了。

服务器推送

HTTP/2 允许服务器未经请求,主动向客户端发送资源,这叫做服务器推送(server push)。

常见场景是客户端请求一个网页,这个网页里面包含很多静态资源。正常情况下,客户端必须收到网页后,解析 HTML 源码,发现有静态资源,再发出静态资源请求。其实,服务器可以预期到客户端请求网页后,很可能会再请求静态资源,所以就主动把这些静态资源随着网页一起发给客户端了。

在Nginx上启用HTTP/2

  1. 升级OpenSSL
  2. 重新编译Nginx
shell
cd nginx-xxx
./configure --with-http_ssl_module --with-http_v2_module
make&&make install
  1. 验证HTTP/2,浏览器下查看有没有小绿锁
  2. 浏览器请求截图,查看protocol是否是h2

参考链接

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