[http] 有关http2的主要知识点整理

一 介绍

[classic_tong @  https://www.cnblogs.com/hugetong/p/12694322.html] 

为了解决HTTP1的性能问题，HTTP2出现了。

http1有什么问题

1.  半双工的。请求与回应一来一回，彼此等待对方到底。

2.  不能并发，一个TCP隧道只能处理一个 请求回应 队列。

3.  隧道利用率低。大部分TCP连接，握手之后只通讯一次就结束了。

 

http2有什么新的

1.  在传输层与应用层直接，增加分帧层。

2.  增加流控制。

3.  增加服务器推送。

4.  增加头压缩。

 

二 分帧层

分帧层功能

1  分帧层使半双工变成了全双工。

2  分帧层在传输层之上实现了多条全双工隧道。

3  隧道支持优先级。

 

分帧层模型

为了实现多个全双工隧道的功能，引入以下三个概念：

1. 流 stream

2. 消息 message

3. 帧 frame

 

参考： https://developers.google.com/web/fundamentals/performance/http2?hl=zh-cn

 

三 包格式

应用层，也就是分帧层之上的一层。在逻辑结构和内容上，与http1相同。具体实现上有所差别。

帧结构

    +-----------------------------------------------+
    |                 Length (24)                   |
    +---------------+---------------+---------------+
    |   Type (8)    |   Flags (8)   |
    +-+-------------+---------------+-------------------------------+
    |R|                 Stream Identifier (31)                      |
    +=+=============================================================+
    |                   Frame Payload (0...)                      ...
    +---------------------------------------------------------------+

详见： https://tools.ietf.org/html/rfc7540#section-4.3

 

四 头压缩

HEADER就是HTTP中的HEADER，它是有压缩的。

第一步，把常用的header name + value 用数组进行了替换，使用查表的方式进行约定，

表在这里： https://tools.ietf.org/html/rfc7541#appendix-A

后七个bit查表，第一个bit恒为1

     0   1   2   3   4   5   6   7
   +---+---+---+---+---+---+---+---+
   | 1 |        Index (7+)         |
   +---+---------------------------+

表中没有约定的内容，仍然使用ascii码的形式。

第二步，使用哈夫曼编码进行字符压缩。当然，其实也可以直接ascii码，说的有点乱，详见：https://tools.ietf.org/html/rfc7541#section-5.2

有三种情况：with indexing, without indexing, and never indexed， 格式类似，但是不完全相同。

第一种情况的格式是这样的：

     0   1   2   3   4   5   6   7
   +---+---+---+---+---+---+---+---+
   | 0 | 1 |      Index (6+)       |
   +---+---+-----------------------+
   | H |     Value Length (7+)     |
   +---+---------------------------+
   | Value String (Length octets)  |
   +-------------------------------+

要点：1  第二个bit是1代表当前这种情况。2  第9个bit是1代表后边的内容使用哈夫曼编码，如果是0直接使用ascii码。

举个例子： server: nginx

这个例子里，第三到第八个bit，查前文“第一步”里面的表，可以得到代表server的index值。填进去，在这里，它是54，加上第二个bit的1,16进制就是0x76。

如下图：

 如图，0x76 84 aa 63 55 e7

76分析过了。84第一个bit是1，代表使用哈夫曼编码，去掉1剩下的4代表长度4个字节。后边的是个字节，就是哈夫曼编码。

可以通过查表得到，是另一张表，在这：https://tools.ietf.org/html/rfc7541#appendix-B

字符串nginx查表结果二进制：（后边的两个 11 是padding）

 

 我们的例子里的二进制，是这样的。两个对照，是一致的。

 

 

 以上。header的编码就是酱紫。

 

五 举个例子

http2c.pcap

使用nginx + hghttp2工具实验，抓到的包，截图在这里：

 

六  与SPDY的区别

1  SPDY是用控制与数据两种帧类型，HTTP2只使用一种。

2  HTTP2使用哈夫曼编码压缩，SPDY使用基于流的压缩。

来自wiki：https://en.wikipedia.org/wiki/HTTP/2#Genesis_in_and_later_differences_from_SPDY

七 完

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