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[其他] 未来已到——HTTP/2

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少年WODENGNI 发表于 2016-11-29 18:21:56
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HTTP/2 is the future of the Web, and it is here!
  使用 HTTP/1.1 和 HTTP/2 在相同环境各加载 300 多张小图片,性能相差一倍。
   

未来已到——HTTP/2

未来已到——HTTP/2

   你可以点击 这里的 DEMO 体验一下,HTTP/2 的加载快感。
  历史

  超文本传输协议(英文:HyperText Transfer Protocol,缩写:HTTP)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。设计 HTTP 最初的目的是为了提供一种发布和接收 HTML 页面的方法。通过 HTTP 或者 HTTPS 协议请求的资源由统一资源标识符(Uniform Resource Identifiers,URI)来标识。
  HTTP 的发展是由蒂姆·伯纳斯-李于 1989 年在欧洲核子研究组织(CERN)所发起。由万维网协会(World Wide Web Consortium,W3C)和互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force,IETF)制定标准,最终发布了一系列的 RFC,其中最著名的是 1999 年 6 月公布的 RFC 2616,定义了 HTTP 协议中现今广泛使用的一个版本——HTTP 1.1。
  2014 年 12 月,互联网工程任务组(IETF)的 Hypertext Transfer Protocol Bis(httpbis)工作小组将 HTTP/2 标准提议递交至 IESG 进行讨论 [1],于 2015 年 2 月 17 日被批准。[2] HTTP/2 标准于 2015 年 5 月以 RFC 7540 正式发表,替换 HTTP 1.1 成为 HTTP 的实现标准。
   以上摘要自 维基百科 。
  SPDY

  SPDY(发音如英语:speedy)。实际上在 HTTP2 提出来之前,SPDY 流行了很长一段时间。该系列协议由谷歌开发,于 2009 年公开。它的设计目标是降低 50% 的页面加载时间。当下很多著名的互联网公司都在自己的网站或 APP 中采用了 SPDY 系列协议(当前最新版本是 SPDY/3.1),因为它对性能的提升是显而易见的。主流的浏览器(谷歌、火狐、Opera)也都早已经支持 SPDY,它已经成为了工业标准。HTTP Working-Group 最终决定以 SPDY/2 为基础,开发 HTTP/2。
  突然在 Chrome 51 版本之后不支持 SPDY 了,Chrome 弃用了 SPDY,开始全面支持 HTTP2。
  HTTP/2 的优势

  相比 HTTP/1.x,HTTP/2 在底层传输做了很大的改动和优化:
  
       
  • 每个服务器只用一个连接。HTTP/2 对每个服务器只使用一个连接,而不是每个文件一个连接。这样,就省掉了多次建立连接的时间,这个时间对 TLS 尤其明显,因为 TLS 连接费时间。
       
  • 加速 TLS 交付。HTTP/2 只需一次耗时的 TLS 握手,并且通过一个连接上的多路利用实现最佳性能。HTTP/2 还会压缩首部数据,省掉 HTTP/1.x 时代所需的一些优化工作,比如拼接文件,从而提高缓存利用率。
       
  • 简化 Web 应用。使用 HTTP/2 可以让 Web 开发者省很多事,因为不用再做那些针对 HTTP/1.x 的优化工作了。
       
  • 适合内容混杂的页面。HTTP/2 特别适合混合了 HTML、CSS、JavaScript、图片和有限多媒体的传统页面。浏览器可以优先安排那些重要的文件请求,让页面的关键部分先出现,快出现。
       
  • 更安全。通过减少 TLS 的性能损失,可以让更多应用使用 TLS,从而让用户信息更安全。
      
  Can I use?

  在以下浏览器的版本都开始支持 HTTP2。
   

未来已到——HTTP/2

未来已到——HTTP/2

  这就尴尬了!Android 4.4.4 也就是 Kitkat 版本以下都不支持 HTTP2,谷歌 2016 年 6 月份的数据显示 该版本的用户占 31.6%。
  不过好消息是,支持 HTTP/2 的 Web Server 基本都支持 HTTP/1.1。这样,即使浏览器不支持 HTTP/2,双方也可以协商出可用的 HTTP 版本,没有兼容性问题。
   

未来已到——HTTP/2

未来已到——HTTP/2

  谁在用 HTTP2

   推荐一个浏览器插件 HTTP/2 and SPDY indicator ,蓝色的小图标亮起,就表示该网站使用了 HTTP/2 协议。
   

未来已到——HTTP/2

未来已到——HTTP/2

  大公司已经走在了时代的前沿,我们这些追随者有什么理由不跟上呢。

  
       
  •   https://www.google.com
       
  •   https://www.aliyun.com
       
  •   https://www.youtube.com
       
  •   https://www.facebook.com
       
  •   https://twitter.com
       
  • 。。。还有很多
      
  不过百度这次又没有跟上,不信你们自己去看。
  服务器支持

   这里是 一览 ,主流的开发语言和应用服务器都已经支持了 HTTP/2。
  最佳实践

  安装

  我们从 NGINX 开始,nginx 从 1.9.5 开始支持 HTTP/2。
  
       
  • openssl。建议全局安装。
       
  •   SSL/TLS。http2 严格要求使用 https,所以你得准备一个证书。当然也可以在 let's encrypt 申请一个。
       
  • nginx 至少需要启用 http_v2_module 和 http_ssl_module 这两个模块。先下载源码,在安装目录执行
      
  1. ./configure --with-http_v2_module --with-http_ssl_module
  2. make&&make install
复制代码
配置

  
       
  • 重定向所有的请求到 SSL/TLS
    1. server {
    2. listen 80;
    3. location / {
    4. return 301 https://$host$request_uri;
    5. }
    6. }
    复制代码
      
  • 开启 HTTP/2
    1. server {
    2. listen 443 ssl http2 default_server;
    3. ssl_certificate server.crt;
    4. ssl_certificate_key server.key;
    5. ...
    6. }
    复制代码
      
  • 最后一步,重启 nginx
    1. nginx -s reload
    复制代码
      
  •   为了验证 HTTP/2 是否开启,你可以安装浏览器插件 HTTP/2 and SPDY indicator 进行查看。
      
  负载均衡方案

  向下兼容

  需要指出的是 HTTP/2 的服务器都是向下兼容的 HTTP/1.1 的,升级了之后,你不需要担心,之前的老版本用户怎么办。访问方式如下图,
   

未来已到——HTTP/2

未来已到——HTTP/2

  非完整链路的 HTTP/2 和 TLS

  客户端使用期望的协议连接代理服务器,比如 TLS 或 HTTP/2,然后代理服务器再去连接应用服务器、数据库服务器等,但不需要使用相同的协议。
   

未来已到——HTTP/2

未来已到——HTTP/2

  配合负载均衡

  LVS 有 4 层和 7 层协议负载。所谓四层就是基于 IP+端口的负载均衡;七层就是基于 URL 等应用层信息的负载均衡。研究过阿里云的 SLB,暂时还不支持 HTTP/2 的支持,也没有看到 AWS、IBM 有对应的服务支持。所以我们能用的解决方案就是:
  LVS 4 层 + HTTP/2 web Server
  LVS 只做请求分发,由应用服务器来处理加密解密和 HTTP/2 的支持。这样的方式,对性能影响有多少呢,需要实际的测试,不过目前来说,没有其他方案。
  不是银弹

  对于 web 前端

  HTTP1.1 时代,我们针对这个协议的特性做了很多 WEB 前端优化,比如说 域名分片、文件合并压缩、雪碧图、行内代码等。但是到了 HTTP/2 时代,这些操作都是多余的了,对于同一个域名,只会建立起一个 TCP 连接。太多的域名还会增加新建连接的初始化和 TLS 握手的时间。
  在采用 HTTP/2 之前,需要找出应用了这些优化的代码,分析一下它们会不会影响你的应用设计和工作流程。这样在迁移到 HTTP/2 之后,就可以着手改造它们,甚至撤销某些优化
  HTTPS 的压力

  HTTPS 正式启用之前还有很多问题要解决。
  
       
  • 单连接开销比较大。HPACK 数据压缩算法会更新两端的查找表。这样可以让连接有状态,而破坏状态就意味着要重建查找表,另外单连接占用内存较多
       
  • 全站点 HTTPS 的改造。可能涉及到 web,CDN,native 客户端。
      
  其他问题

  
       
  • 需要抛弃针对 HTTP/1.x 的优化。
       
  • 对下载大文件不利。
       
  • 你的客户也许不在乎。你的客户很可能不在乎他分享的自家猫咪的视频是否受到 TLS 和 HTTP/2 的保护。
      
  参考文献

  
       
  •   https://imququ.com/post/protocol-negotiation-in-http2.html
       
  •   使用 HTTP/2 提升性能的 7 个建议
       
  •   NGINX 安装 http/2
       
  •   维基百科HTTP/2
      



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因为愚弱 发表于 2016-11-30 19:27:41
夏天就是不好,穷的时候我连西北风都没得喝……
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binggol 发表于 2016-12-1 00:22:49
少年WODENGNI的帖子香飘飘
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