[翻譯]http2-for-a-faster-web——快速瞭解http2

時間 2019-11-09

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http2-for-a-faster-web

Benjamin發表於2015年3月18日html

HTTP/2 目標

互聯網工程任務組（IETF）於2015年2月經過了HTTP/2標準的提議。HTTP/2是HTTP協議自1999年HTTP 1.1發佈後的首個重要的更新。HTTP/2的主要目標是保持與HTTP/1.1的高度兼容性，同時減小延遲。換句話說，避免破壞Web，同時速度更快。git

SPDY 起源

自2009年末以來，谷歌一直在開發一種名爲SPDY的實驗性協議（發音爲speedy）。SPDY是Google的商標，而不是首字母縮略詞。HTTP/2最初基於SPDY進行實驗。其實，許多SPDY核心開發人員都參與了HTTP/2的開發。截至2015年2月,谷歌宣佈到2016年將徹底撤銷對SPDY的支持，轉而對HTTP/2進行支持。github

HTTP/1.1

雖然HTTP/1.1自1999年發佈以來一直很好用，它是專爲當時的計算機和Web而設計的。毋庸置疑，HTTP早就應該進行更新了。爲了更好的描述HTTP/1的工做原理，以下圖所示。web

按照如下數字表示的步驟，首先從客戶端（或者Web瀏覽器）開始，在右側創建與服務器的HTTP/1鏈接。chrome

（2）客戶端／瀏覽器訪問網站的index.html頁面併發送了一個GET請求（HTTP方法）。瀏覽器

（3）第三步表示服務器響應請求的資源。緩存

（4-7）HTML文檔所需的CSS樣式和JS腳本的請求過程，和上面例子中的請求響應週期同樣。安全

（8）結束，HTTP/1鏈接關閉。bash

隊頭阻塞（Head-of-Line Blocking）

衆所周知，客戶端/瀏覽器花費大量時間等待每一個資源。因爲HTTP/1沒法經過單個鏈接發出併發請求，所以瀏覽器一般會嘗試經過打開多個鏈接來加快進程。服務器

昂貴的鏈接（Expensive Connections）

從計算機網絡的角度來看，雖然多個鏈接是有幫助的，但每打開一個鏈接都很是昂貴。因此，現代瀏覽器將HTTP/1.1鏈接數限制爲最多6-8個。因爲許多網站如今須要80個或更多資源，所以這些限制會產生嚴重的性能瓶頸。

HTTP管線化（HTTP Pipelining）

HTTP/1.1嘗試使用HTTP管線化的技術來糾正性能瓶頸。然而，當有一個大的或慢的響應的時候，它仍然會阻塞隨後的其餘響應（也就是說，仍是會出現線頭阻塞的現象）。HTTP管線化很難進行部署。沒有現代瀏覽器支持HTTP管線化，由於許多中介和服務器沒法正確處理它。

HTTP/2多路複用（HTTP/2 Multiplexing）

多路複用容許多個request-response消息同時在單個HTTP/2鏈接上傳輸。爲了演示HTTP/2鏈接的效率，以下圖，與HTTP/1進行了比較。即便在只有三個必需資源的簡單示例中，請注意網頁開始渲染的速度有多快。

將80種所需資源的常見狀況進行對比，能夠明顯的得出6-8個HTTP/1.1的鏈接開銷以及單個HTTP/2鏈接的效率。

其餘HTTP/2性能因素

除了多路複用，HTTP/2是二進制的，而不像HTTP/1是文本。與文本協議相比，二進制協議解析效率更高，在線上更嚴謹、不容易出錯。

HTTP/2還會經過壓縮headers來減小開銷，而HTTP/1則不會。

服務器推送（Server Push）

Server Push（服務器推送）是一種HTTP/2機制，用於在客戶端請求以前向客戶端發送數據。例如，若是你的主頁有請求，服務器可使用主頁以及徽標、樣式表進行響應，由於它知道客戶端須要這些資源。除了推送的資源能夠緩存外，這與在HTML文檔中內聯全部資源基本相同。

在客戶端已經緩存資源的狀況下，Server Push可能就會顯得冗餘。因此我建議使用Server Hints（服務器提示）。

服務器提示（Server Hints）

在客戶端發現資源以前，Server Hints（服務器提示）告知客戶端即將須要的資源。服務器不發送資源的所有內容，而只發送URL。而後，客戶端能夠驗證其緩存，若是須要的話就正式請求資源。Server Hints對於HTTP/2並不陌生，但值得一提的是，它們不會受到服務器推送可能形成冗餘的缺陷的影響。

Server Hints是使用帶有HTTP的連接頭實現的，並與現有的連接預取語義重疊。例如，HTTP連接頭以下所示：

Link: <https://example.com/images/large-background.jpg>; rel=prefetch
複製代碼

若是HTML文檔在head標記中包含預取連接，則不須要服務器端實現。例如：

<link rel="prefetch" href="https://example.com/images/large-background.jpg">
複製代碼

想要了解有關rel =「prefetch」的更多信息，請參閱Mozilla關於連接預取的常見問題解答

進一步瞭解資源提示

預加載關係用於聲明資源和獲取屬性。此規範經過其餘處理策略擴展了功能，這些策略能夠有效地獲取下一個導航可能須要的資源。例如：

<!-- fetch and preprocess for next navigation -->
<link rel="preload" href="//example.com/next-page.html" as="html" loadpolicy="next">

<!-- fetch and do not preprocess for next navigation -->
<link rel="preload" href="//example.com/next-component.html" as="html" loadpolicy="next inert">
複製代碼

"next inert"至關於某些瀏覽器實現的rel = prefetch。「next」在語義上至關於某些瀏覽器實現的rel = prerender。該規範經過使附加功能標準化並擴展了之前的預取和預渲染功能。

要了解更多信息，請參閱由Ilya Grigorik發佈在W3C上的Resource Hints。

HTTP/2安全性批評

儘管HTTP/2的主要目標是使Web更快，可是因爲沒有強制對鏈接進行加密，它受到了很嚴厲的批評。並且，主要的瀏覽器製造商迄今拒絕對沒有加密的HTTP/2進行支持。因此HTTP/2經過代理來部署加密的鏈接。若是你認爲這不利於Web的將來，請查看個人文章：HTTPS Everywhere

譯者注： 這裏說HTTP/2沒有強制對鏈接進行加密。可是維基百科上提到針對加密的爭議時說：

一開始，以HTTP工做組某位主席爲首的成員在郵件列表建議引入強制使用TLS協議實現的HTTP/2.0（Mandatory TLS in HTTP/2.0），這招致了爭議。批評者認爲，加密增長了十分沒必要要的開銷，並且不少HTTP服務實際上無需加密，提供者也無心爲此花費更多的資源。而支持者認爲，實踐中TLS加密的開銷微不足道。

Poul-Henning Kamp 批評IETF在制定HTTP/2時，遵循了一個特定的「政治議程」（political agenda），壓縮了討論的空間。

強制加密議程的批評者認爲，其基於現有的證書框架，對於開源社區並不是新創造，亦不是獨特的。2013年，一位思科員工表示，現有證書模型與路由器一類的小型化設備並不兼容，由於現有的證書框架須要爲每張證書付出不可避免的成本，還須要進行每一年更新的流程。工做組最終未能在強制加密這一點上達成一致，可是大部分客戶端只實現了基於TLS的HTTP/2，使之成爲事實標準。

HTTP/2也被批評未能支持機會性加密，即相似SMTP中存在已久的STARTTLS同樣能抵禦被動監控的措施。 批評者指出，HTTP/2的提議違背了IETF自身制定的《最佳實踐 188》（BCP 188） 即 RFC 7258。這份文件指出，被動監控應被看成一種攻擊，IETF指定的標準應當設置抵禦這種攻擊的措施（例如機會性加密）。目前，已經有一系列機會性加密規範被提出，工做組也制定了 draft-ietf-httpbis-http2-encryption-01 這一官方版方案。
複製代碼

瀏覽器支持

全部主流瀏覽器都將支持HTTP/2

Chrome 40支持HTTP/2草案-14，但默認狀況下不開啓。HTTP/2 草案-17（最終版）可在Chrome Canary 43（開發人員預發佈版本）中找到。目前，僅實現了基於TLS（加密）的HTTP/2。要在Chrome中啓用HTTP/2，請在地址欄中輸入：chrome://flags/#enable-spdy4
Firefox支持HTTP/2，自版本36以來默認啓用了HTTP/2.最初在版本34中添加了對HTTP/2的實驗性支持。目前，僅實現了TLS上的HTTP/2。
Internet Explorer 11支持HTTP/2，但僅限於Windows 10 beta，默認狀況下啓用它。目前，僅實現了基於TLS的HTTP/2。
儘管微軟新推出的Windows 10瀏覽器不斷爆出細節，但預計Spartan將支持HTTP/2而非TLS。
默認狀況下，Safari在Mac OS X Yosemite（10.10）和iOS 8中支持SPDY。預計到2015年末將提供完整的HTTP/2支持。
Opera默認支持SPDY。一般一旦最終的HTTP/2草案在Chrome中可用的時候，Opera就會提供支持。