HTTP/2 浅析

目前越来越多的网站开始使用 HTTP/2，那么我们就需要加深一下对HTTP/2的了解

• HTTP/2 相对于 HTTP/1.1 的优势
• 部署HTTP/2
• 如何使用 HTTP/2 提升性能https://www.w3ctech.com/topic/1563#tip7sharding

HTTP/2 相对于 HTTP/1.1 的优势

可以使用「Akamai 这个页面」来直观的感受一下两者的区别。

多路复用

多路复用允许同时通过单一的 HTTP/2 连接发起多重的请求-响应消息。

在 HTTP/1.1 协议中 浏览器客户端在同一时间，针对同一域名下的请求有一定数量限制。超过限制数目的请求会被阻塞。不同浏览器的限制数目也不尽相同。

由此产生的多种技术：

• 多个静态资源 CDN 域名
• 雪碧图 CSS Sprite
• 内嵌图片 inline image

都是为了解决浏览器针对同一域名的请求限制阻塞问题。

image.png

因此 HTTP/2 可以很容易的去实现多流并行而不用依赖建立多个 TCP 连接，HTTP/2 把 HTTP 协议通信的基本单位缩小为一个一个的帧，这些帧对应着逻辑流中的消息。并行地在同一个 TCP 连接上双向交换信息。

二进制分帧

在不改动 HTTP/1.x 的语义、方法、状态码、URI 以及首部字段….. 的情况下, HTTP/2 是如何做到「突破 HTTP1.1 的性能限制，改进传输性能，实现低延迟和高吞吐量」的 ?

关键之一就是在 应用层(HTTP/2)和传输层(TCP or UDP)之间增加一个二进制分帧层。

二进制分帧.png

在二进制分帧层中， HTTP/2 会将所有传输的信息分割为更小的消息和帧（frame）,并对它们采用二进制格式的编码 ，其中 HTTP1.x 的首部信息会被封装到 HEADER frame，而相应的 Request Body 则封装到 DATA frame 里面。

HTTP/2 通信都在一个连接上完成，这个连接可以承载任意数量的双向数据流。

在过去， HTTP 性能优化的关键并不在于高带宽，而是低延迟。TCP 连接会随着时间进行自我「调谐」，起初会限制连接的最大速度，如果数据成功传输，会随着时间的推移提高传输的速度。这种调谐则被称为 TCP 慢启动。由于这种原因，让原本就具有突发性和短时性的 HTTP 连接变的十分低效。

HTTP/2 通过让所有数据流共用同一个连接，可以更有效地使用 TCP 连接，让高带宽也能真正的服务于 HTTP 的性能提升。

总结：

• 单连接多资源的方式，减少服务端的链接压力,内存占用更少,连接吞吐量更大
• 由于 TCP 连接的减少而使网络拥塞状况得以改善，同时慢启动时间的减少,使拥塞和丢包恢复速度更快

首部压缩

HTTP/1.1并不支持 HTTP 首部压缩，为此 SPDY 和 HTTP/2 应运而生， SPDY 使用的是通用的 DEFLATE 算法，而 HTTP/2 则使用了专门为首部压缩而设计的 HPACK 算法。

服务端推送

服务端推送是一种在客户端请求之前发送数据的机制。在 HTTP/2 中，服务器可以对客户端的一个请求发送多个响应。Server Push 让 HTTP1.x 时代使用内嵌资源的优化手段变得没有意义；如果一个请求是由你的主页发起的，服务器很可能会响应主页内容、logo 以及样式表，因为它知道客户端会用到这些东西。这相当于在一个 HTML 文档内集合了所有的资源，不过与之相比，服务器推送还有一个很大的优势：可以缓存！也让在遵循同源的情况下，不同页面之间可以共享缓存资源成为可能。

一个常见的问题是：「如果客户端早已在缓存中有了一份 copy 怎么办？」
一个推荐的解决方案是，客户端使用一个简洁的 Cache Digest 来告诉服务器，哪些东西已经在缓存，因此服务器也就会知道哪些是客户端所需要的。
浏览器客户端可以通过一个连接发送少于 1K 字节的 Packets 给服务端，通知哪些是已经在缓存中存在的。

部署HTTP/2

参考其他大神的文章：

• 使用 H2O 部署 HTTP/2 服务
• 使用 Nginx 部署 HTTP/2 服务

如何使用 HTTP/2 提升性能

参考其他大神的文章：

• 使用HTTP/2提升性能的7个建议