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评论 HTTP/2 的说道教协会谈商讨业机械制

2016/04/16 · 基础手艺 · HTTP/2

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作品目录

  • HTTP Upgrade
  • ALPN 扩展
  • 小结

在过去的多少个月里,小编写了累累有关 HTTP/2 的稿子,也做过一些场相关共享。笔者在向我们介绍 HTTP/2 的长河中,有部分难点平时会被问到。比如要计划 HTTP/2 必须求先晋级到 HTTPS 么?进级到 HTTP/2 之后,不协理 HTTP/2 的浏览器还是可以平常访谈么?本文重视介绍 HTTP/2 的商业事务机制,明白了服务端和客商端怎么着协商出最终利用的 HTTP 公约版本,那三个难点就解决了。

HTTP Upgrade

为了更有益地配置新说道,HTTP/1.1 引进了 Upgrade 机制,它使得客商端和服务端之间能够依赖原来就有个别 HTTP 语法晋级到任何合同。这些机制在 ENVISIONFC7230 的「6.7 Upgrade」那后生可畏节中有详细描述。

要提倡 HTTP/1.1 公约晋级,顾客端必需在倡议底部中钦命那多个字段:

Connection: Upgrade Upgrade: protocol-name[/protocol-version]

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Connection: Upgrade
Upgrade: protocol-name[/protocol-version]

客商端通过 Upgrade 底部字段列出所希望提高到的合计和版本,多少个商量时期用 ,(0x2C, 0x20)隔断。除了那八个字段之外,平时每一种新闻工笔者组织议还恐怕会需要顾客端发送额外的新字段。

假定服务端不允许晋级也许不援救 Upgrade 所列出的磋商,直接忽视就可以(当成 HTTP/1.1 央求,以 HTTP/1.1 响应);假如服务端统意气风发晋级,那么必要这么响应:

HTTP/1.1 101 Switching Protocols Connection: upgrade Upgrade: protocol-name[/protocol-version] [... data defined by new protocol ...]

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HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Connection: upgrade
Upgrade: protocol-name[/protocol-version]
 
[... data defined by new protocol ...]

能够观望,HTTP Upgrade 响应的状态码是 101,并且响应正文能够利用新闻工我协会议定义的多少格式。

假定我们早前运用过 WebSocket,应该早已对 HTTP Upgrade 机制有所领会。下边是起家 WebSocket 连接的 HTTP 央求:

GET ws://example.com/ HTTP/1.1 Connection: Upgrade Upgrade: websocket Origin: Sec-WebSocket-Version: 13 Sec-WebSocket-Key: d4egt7snxxxxxx2WcaMQlA== Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate; client_max_window_bits

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GET ws://example.com/ HTTP/1.1
Connection: Upgrade
Upgrade: websocket
Origin: http://example.com
Sec-WebSocket-Version: 13
Sec-WebSocket-Key: d4egt7snxxxxxx2WcaMQlA==
Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate; client_max_window_bits

那是服务端同意晋级的 HTTP 响应:

HTTP/1.1 101 Switching Protocols Connection: Upgrade Upgrade: websocket Sec-WebSocket-Accept: gczJQPmQ4Ixxxxxx6pZO8U7UbZs=

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HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Connection: Upgrade
Upgrade: websocket
Sec-WebSocket-Accept: gczJQPmQ4Ixxxxxx6pZO8U7UbZs=

在这里未来,客户端和服务端之间就能够使用 WebSocket 契约实行双向数据通信,跟 HTTP/1.1 没提到了。能够看看,WebSocket 连接的树立正是一级的 HTTP Upgrade 机制。

确定,那个机制也得以用做 HTTP/1.1 到 HTTP/2 的协议晋级。比如:

GET / HTTP/1.1 Host: example.com Connection: Upgrade, HTTP2-Settings Upgrade: h2c HTTP2-Settings:

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GET / HTTP/1.1
Host: example.com
Connection: Upgrade, HTTP2-Settings
Upgrade: h2c
HTTP2-Settings:

在 HTTP Upgrade 机制中,HTTP/2 的商业事务名称是 h2c,代表 HTTP/2 ClearText。假设服务端不帮衬 HTTP/2,它会忽视 Upgrade 字段,直接回到 HTTP/1.1 响应,举个例子:

HTTP/1.1 200 OK Content-Length: 243 Content-Type: text/html ...

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HTTP/1.1 200 OK
Content-Length: 243
Content-Type: text/html
 
...

设若服务端帮忙 HTTP/2,那就足以回复 101 状态码及对应尾部,並且在响应正文中能够直接利用 HTTP/2 二进制帧:

HTTP/1.1 101 Switching Protocols Connection: Upgrade Upgrade: h2c [ HTTP/2 connection ... ]

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HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Connection: Upgrade
Upgrade: h2c
 
[ HTTP/2 connection ... ]

以下是通过 HTTP Upgrade 机制将 HTTP/1.1 进级到 HTTP/2 的 Wireshark 抓包(两张图能够相比来看):

图片 1

图片 2

依附 HTTP/2 公约中的描述,额外补充几点:

  • 41 号包中,客户端发起的合计晋级央求中,必需经过 HTTP2-Settings 钦命贰个因而 Base64 编码过的 HTTP/2 SETTINGS 帧;
  • 45 号包中,服务端同意协商进级,响应正文中必需含有 HTTP/2 SETTING 帧(二进制格式,无需 Base64 编码);
  • 62 号包中,顾客端能够开头发送各样 HTTP/2 帧,但第五个帧必得是 Magic 帧(内容牢固为 P途乐I * HTTP/2.0rnrnSMrnrn),做为公约晋级的最后鲜明;

HTTP Upgrade 机制自己没什么难点,但超级轻易受互连网中间环节影响。例如不能准确管理 Upgrade 底部的代理节点,很或许形成最后晋级退步。在此之前我们总计过 WebSocket 的接入情况,发掘大批量显眼援助 WebSocket 的浏览器却不能够升迁,只可以利用降级方案。

ALPN 扩展

HTTP/2 合计自个儿并未必要它必需依据HTTPS(TLS)计划,不过出于以下八个原因,实际利用中,HTTP/2 和 HTTPS 大概都以松绑在联合签字:

  • HTTP 数据通晓传输,数据十分轻易被中间节点窥视或窜改,HTTPS 能够保险数据传输的保密性、完整性和不被冒用;
  • 正因为 HTTPS 传输的多寡对中间节点保密,所以它抱有更加好的连通性。基于 HTTPS 安插的新说道抱有越来越高的接连成功率;
  • 一时主流浏览器,都只援助基于 HTTPS 陈设的 HTTP/2;

倘若前边多个原因还不足以说服你,最终那个相对有说服力,除非您的 HTTP/2 服务只策画给自身客商端用。

上面介绍在 HTTPS 中,浏览器和服务端之间怎么着协商是或不是接收 HTTP/2。

基于 HTTPS 的商业事务协商非常轻巧,多了 TLS 之后,双方必得等到成功创设 TLS 连接之后技巧发送应用数据。而要建设构造 TLS 连接,本来将在开展 CipherSuite 等参数的合同。引进 HTTP/2 之后,必要做的只是在原本的合计机制中把对 HTTP 合同的说道加进去。

Google 在 SPDY 商业事务中开采了贰个名字为 NPN(Next Protocol Negotiation,下一代协议协商)的 TLS 扩充。随着 SPDY 被 HTTP/2 代替,NPN 也被合法修订为 ALPN(Application Layer Protocol Negotiation,应用层公约协商)。二者的靶子和落到实处原理基本大器晚成致,这里只介绍前者。如图:

图片 3

能够看来,客商端在创建 TLS 连接的 Client Hello 握手中,通过 ALPN 扩张列出了和煦帮衬的各个应用层合同。个中,HTTP/2 合同名称是 h2

图片 4

如若服务端协理 HTTP/2,在 Server Hello 中钦赐 ALPN 的结果为 h2 就足以了;假使服务端不帮忙 HTTP/2,从客商端的 ALPN 列表中选一个融洽扶植的就可以。

实际不是颇负 HTTP/2 客商端都辅助 ALPN,理论上确立 TLS 连接后,依旧能够再通过 HTTP Upgrade 举行交涉晋级,只是那样会拾贰分引进三遍来回。

小结

见状此间,相信您一定能够很好地答应本文起头提出的主题材料。

HTTP/2 需求依靠 HTTPS 布署是现阶段主流浏览器的必要。借使您的 HTTP/2 服务要辅助浏览器访问,那就必须依照 HTTPS 安插;若是只给本人顾客端用,能够不安顿HTTPS(以此页面列举了过多支持 h2c 的 HTTP/2 服务端、顾客端达成)。

扶助 HTTP/2 的 Web Server 基本都帮衬 HTTP/1.1。那样,即便浏览器不援助HTTP/2,两方也能够协商出可用的 HTTP 版本,未有包容性难点。如下表:

浏览器 服务器 协商结果
不支持 HTTP/2 不支持 HTTP/2 不协商,使用 HTTP/1.1
不支持 HTTP/2 支持 HTTP/2 不协商,使用 HTTP/1.1
支持 HTTP/2 不支持 HTTP/2 协商,使用 HTTP/1.1
支持 HTTP/2 支持 HTTP/2 协商,使用 HTTP/2

自然,本文商量的是通用情形。对于团结完结的客商端和服务端,如若筹划采用HTTP/2 ClearText,由于 HTTP Upgrade 协商会扩张壹次来回,能够供给双方必得扶助 HTTP/2,间接发送 HTTP/2 数据,不走协商。

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