透视 HTTP 协议
罗剑锋(Chrono)
前奇虎 360 技术专家,Nginx/OpenResty 开源项目贡献者
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透视 HTTP 协议
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33 | 我应该迁移到HTTP/2吗?

客户端和服务器通过ALPN完成应用层协议的协商
ALPN用于与服务器进行应用层协议协商
注意一些优化手段在HTTP/2里不适用
优化HTTPS策略
配置服务器推送特性
在Nginx里启用HTTP/2
新建网站可以直接上HTTP/2,免去历史包袱
对于小流量网站,升级到HTTP/2可能没有太多必要
HTTP/2对性能提升明显,特别适合高流量网站
对一个域名只开一个连接,连接出问题会影响整个网站体验
在弱网或移动网络下性能不如HTTP/1
TCP级别存在“队头阻塞”问题
对HTTPS进行强化
降低延迟
节约带宽
提高上网体验
头部压缩、多路复用、流优先级、服务器推送等技术
更安全的HTTP、更快的HTTPS
完全兼容HTTP/1
应用层协议协商(ALPN)
配置HTTP/2
迁移决策
缺点
优点
HTTP/2迁移决策

该思维导图由 AI 生成,仅供参考

这一讲是“飞翔篇”的最后一讲,而 HTTP 的所有知识也差不多快学完了。
前面你已经看到了新的 HTTP/2 和 HTTP/3 协议,了解了它们的特点和工作原理,如果再联系上前几天“安全篇”的 HTTPS,你可能又会发出疑问:
“刚费了好大的力气升级到 HTTPS,这又出了一个 HTTP/2,还有再次升级的必要吗?”
与各大浏览器“强推”HTTPS 的待遇不一样,HTTP/2 的公布可谓是“波澜不惊”。虽然它是 HTTP 协议的一个重大升级,但 Apple、Google 等科技巨头并没有像 HTTPS 那样给予大量资源的支持。
直到今天,HTTP/2 在互联网上还是处于“不温不火”的状态,虽然已经有了不少的网站改造升级到了 HTTP/2,但普及的速度远不及 HTTPS。
所以,你有这样的疑问也是很自然的,升级到 HTTP/2 究竟能给我们带来多少好处呢?到底“值不值”呢?

HTTP/2 的优点

前面的几讲主要关注了 HTTP/2 的内部实现,今天我们就来看看它有哪些优点和缺点。
首先要说的是,HTTP/2 最大的一个优点是完全保持了与 HTTP/1 的兼容,在语义上没有任何变化,之前在 HTTP 上的所有投入都不会浪费。
因为兼容 HTTP/1,所以 HTTP/2 也具有 HTTP/1 的所有优点,并且“基本”解决了 HTTP/1 的所有缺点,安全与性能兼顾,可以认为是“更安全的 HTTP、更快的 HTTPS”。
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HTTP/2是HTTP协议的重大升级,带来了显著的安全性和性能改进。它保持了与HTTP/1的兼容性,通过头部压缩、多路复用、流优先级和服务器推送等手段,有效地提升了网络性能。然而,HTTP/2也存在一些缺点,如在TCP级别存在的“队头阻塞”问题以及对一个域名只开一个连接可能导致整个网站体验变差。对于是否迁移到HTTP/2,需要根据网站流量大小进行评估,对于流量较大的网站,升级到HTTP/2可以带来可观的收益。配置HTTP/2时,需要在Nginx服务器配置中启用HTTP/2,并合理配置服务器推送特性。总的来说,HTTP/2的性能改进效果明显,对于新建网站来说,直接采用HTTP/2可以获得性能提升,避免了历史包袱,也有利于在HTTP/3到来时有更多的技术积累和储备。HTTP/2通过TLS的扩展“ALPN”完成了应用层的协议协商,从而实现了“服务发现”,让客户端和服务器可以协商使用的应用层协议,从而发现HTTP/2服务。总的来说,HTTP/2的性能改进效果明显,对于新建网站来说,直接采用HTTP/2可以获得性能提升,避免了历史包袱,也有利于在HTTP/3到来时有更多的技术积累和储备。

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    2.因为HTTP/2中使用小颗粒化的资源,优化了缓存,而使用精灵图就相当于传输大文件,但是大文件会延迟客户端的处理执行,并且缓存失效的开销很昂贵,很少数量的数据更新就会使整个精灵图失效,需要重新下载(http1中使用精灵图是为了减少请求); HTTP1中使用内联资源也是为了减少请求,内联资源没有办法独立缓存,破坏了HTTP/2的多路复用和优先级策略; 域名分片在HTTP1中是为了突破浏览器每个域名下同时连接数,但是这在HTTP/2中使用多路复用解决了这个问题,如果使用域名分片反而会限制HTTP2的自由发挥

    作者回复: 回答的非常好。

    2019-08-12
    2
    55
  • 前端西瓜哥
    课下作业的第二题的个人理解。 问: 精灵图(Spriting)、资源内联(inlining)、域名分片(Sharding)这些手段为什么会对 HTTP/2 的性能优化造成反效果呢? 答:主要是缓存和请求速度的原因。使用 HTTP/2 后,请求就可以做到乱序收发、多路复用。 1. 图片就算很多,在 HTTP/2 也可以做到 “并发”。使用了精灵图的话,首先文件变大了,在 HTTP/2 中相比分开请求要更慢,而且不利于缓存(比如修改了其中几个图片)。 2. 资源内联,是指将一个资源作为另一个资源的一部分,使二者作为一个整体的资源来请求,比如 HTML 文件里嵌入 base64 的图片,该方案是为了减少 HTTP/1 下的请求数,加快网页响应时间。HTTP/2 不存在网页加载变慢的情况,而且不内联的话,能更好地发挥缓存的优势(比如图片是固定的,但 HTML 是动态的)。 3. 域名分片。这个不是很懂,老师在本文也说到: “HTTP/2 对一个域名只开一个连接,所以一旦这个连接出问题,那么整个网站的体验也就变差了”。这么来说,域名分片建立多个连接,貌似就可以解决这个问题?如果不考虑这个问题的话,因为多路复用的原因,就算多了一个连接,也只是变成了两个多路复用,并没有提高多少效率,倒不是很有必要,而且代码实现也会比较麻烦。

    作者回复: 回答的很好。 对于第三点,域名分片对于http/2会增加连接成本、HPack字典、慢启动等多个不利因素,所以应该少用。 最后的综合篇还会再讲一下。

    2019-08-13
    2
    17
  • 丶景
    老师这么理解有错吗? http1 最好把多个请求合成一个请求(比如精灵图,资源内联,域名分片等),原因是 http1 存在 http 的队头阻塞,每次发送新的请求都又需要带上没有压缩的请求头,DNS及时有缓存也需要查找,而且有时候会被清空。http2 某些情况比如精灵图,资源内联就不需要合成一个请求,因为 http2 是基于流和帧的,没有了 http1 的队头阻塞,可以并发多个请求,而且 http2 的请求头使用了 hpage 压缩算法,下一次请求时请求头的长度会非常短(比如 65 一个数字就能表示以前的一长串 UA)。而且还加入了服务器推送,服务器会预先把可能需要的资源先推送给你。如果还是使用一个请求,可能会因为只更新一点点资源而更新整个缓存(比如更新精灵图或资源内联其中的一小部分)。

    作者回复: 基本正确。 http/1的问题一个是队头阻塞,另一个是报文头数据冗余,多个小请求会浪费带宽,所以资源合并、内联就很有必要。

    2019-08-13
    10
  • 许童童
    分析一下是否应该迁移到 HTTP/2,有没有难点? 从慢、贵、难三个角度来分析 速度快,免费,部署简单,具体分析过程就不写了,我觉得应该立即迁移到 HTTP/2。 精灵图(Spriting)、资源内联(inlining)、域名分片(Sharding)这些手段为什么会对 HTTP/2 的性能优化造成反效果呢? 精灵图、资源内联可以减少HTTP请求数但加大单个请求的大小、域名分片为了突破与同一域名最多建立6个连接的限制,HTTP/2使用流并发请求响应多个资源,完全不需要此优化,相反还会多建立TCP连接浪费资源。

    作者回复: 迁移到http/2还需要考虑运维、部署等成本,技术上的难度倒是不大。

    2019-08-12
    6
  • 阿锋
    HTTP/1 里实现了长连接,为啥还会对一个域名开 6~8 个连接,是不是http为了解决http自身的对头阻塞,不要让http等待完响应之后,才发出下一个请求,而打开多个连接?这些打开了的连接会得到重复利用,就是一段时间内不会关闭?这样才会比HTTP(短连接)高效? 可以解析一下内联资源,域名分片,什么意思?

    作者回复: 1.可以参考一下第17讲,里面解释了域名分片。 2.资源内联,就是把比较小的图片、js等资源编码成base64,以文本的形式嵌入进html,这样通过一次请求就可以下载到更多的数据。

    2019-08-12
    3
  • 看,有只猪
    老师,我还有一个问题,既然通过ALPN协商了通信采用的协议,那建立好TLS连接后,后续操作直接采用HTTP2即可,为什么还需要发送Magic呢

    作者回复: 是的,这个magic的确是显得有点“多余”,但协议标准里就是这么规定的,只能遵守。 在rfc里,对这个的说明是对协议的最终确认,相当于是一个简单的校验机制,也可以理解成是正式收发数据前的“握手”,确认是http/2而不是其他的协议。

    2019-10-28
    2
  • ifelse
    看了下tmall.com,协议写的是https

    作者回复: good

    2023-02-04归属地:浙江
    1
  • 球魁
    老师你好,目前我们团队正在尝试升级HTTP/2协议,考虑到原域名下有很多其它团队的接口服务,我们使用一个新的域名来升级HTTP/2,然后把接口逐步迁移过去。最近打算迁移一个流量很大的接口大概2000qps,前期对其做了5%小流量实验,但是结果很不理想,性能并没有提升反而劣化了。跑了一下每个阶段的耗时,发现服务端耗时大概有15-20ms的下降(接口平均耗时900ms),tcp有10ms的下降,ssl也有5-10ms的下降,请问有什么好的优化升级建议嘛?

    作者回复: 我是做研发的,对于这种比较复杂的应用场景没有太多实际经验,还是得根据自己的情况去摸索,不太可能给出普适的解决方案,抱歉了。

    2022-03-22
    1
  • 明月
    精灵图、资源内联在http2效果不好 终极原因也还是http2只能建立一个连接 这样一个大文件传输会占用这唯一的连接 缓存失效后又要更新占用这个连接更新资源 我理解的对吗

    作者回复: 不完全对。http/2传输大文件不是问题,问题在于这一个大文件里包含了很多的小文件,缓存失效后重传会浪费带宽,不划算。 这个与连接没有关系,http/2在一个连接上可以开多个流,不是独占传输数据的。

    2020-04-08
    2
    1
  • 看,有只猪
    老师,请问我对服务发现的理解对吗? 针对加密版本的HTTP/2,客户端需要`Client Hello`的`ALPN`中添加支持的协议,由服务器选择,服务器也通过`ALPN`告知客户端后续通信采用的协议。 非加密版本的HTTP/1中,客户端建立TCP连接后,将发送Magic。服务器识别到后,后续通信采用HTTP/2。

    作者回复: 加密版本你理解的是正确的。 对于非加密版本,http/2要求使用upgrade机制升级到http/2,步骤比alpn要复杂一些,可以参考rfc。

    2019-10-27
    1
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