跳至內容

HTTP/2

本頁使用了標題或全文手工轉換
維基百科，自由的百科全書
網際網路協定套組
應用層
傳輸層
網路層
連結層
HTTP／HTTPS
版本
請求方法
報文主體
頭欄位
狀態碼
相關主題

HTTP/2（超文本傳輸協議第2版，最初命名為HTTP 2.0），簡稱為h2（基於TLS/1.2或以上版本的加密連接）或h2c（非加密連接）[1]，是HTTP協議的的第二個主要版本，使用於全球資訊網。

HTTP/2是HTTP協議自1999年HTTP 1.1的改進版RFC 2616[2]發布後的首個更新，主要基於SPDY協定。它由互聯網工程任務組（IETF）的Hypertext Transfer Protocol Bis（httpbis）工作小組進行開發。[3]該組織於2014年12月將HTTP/2標準提議遞交至IESG（英語：Internet_Engineering_Steering_Group）進行討論[4]，於2015年2月17日被批准。[5]

HTTP/2標準於2015年5月以RFC 7540正式發表。[6]HTTP/2的標準化工作由Chrome、Opera、Firefox[7]、Internet Explorer 11、Safari、Amazon Silk（英語：Amazon Silk）及Edge等瀏覽器提供支持。[8]

多數主流瀏覽器已經在2015年底支持了該協議。[9]此外，根據W3Techs的數據，截至2021年10月，全球有46.5%的網站支持了HTTP/2。[10]

協議的制定

[編輯]

協議制定伊始，工作組章程關注了下列目標和受關心的問題：[3]

Facebook對各方案進行了評價並最終推薦了SPDY協議[11]。HTTP 2.0的首個草稿於2012年11月發布，其內容基本和SPDY協議相同[12]。

協議之間的的比較

[編輯]

HTTP/2與HTTP/1.1比較

[編輯]

HTTP/2相比HTTP/1.1的修改並不會破壞現有程序的工作，但是新的程序可以藉由新特性得到更好的速度。[13]

HTTP/2保留了HTTP/1.1的大部分語義，例如請求方法、狀態碼乃至URI和絕大多數HTTP頭字段一致。而HTTP/2採用了新的方法來編碼、傳輸客戶端和服務器之間的數據。[13]

HTTP/1.1與SPDY的區別

[編輯]
主條目：SPDY

SPDY（發音同「speedy」）是一個由Google主導的HTTP替代協議。[14]SPDY一開始主要關注降低延遲，採用了TCP通道，但是使用了不同的協議來達到此目的。其與HTTP/1.1相比，主要的改變有：[15]

  • 實現無需先入先出的多路復用
  • 為簡化客戶端和服務器開發的消息—幀機制
  • 強制性壓縮（包括HTTP頭部）
  • 優先級排序
  • 雙向通訊

HTTP/2與SPDY的比較

[編輯]

HTTP/2的開發基於SPDY進行躍進式改進。在諸多修改中，最顯著的改進在於，HTTP/2使用了一份經過定製的壓縮算法，基於霍夫曼編碼，以此替代了SPDY的動態流壓縮算法，以避免對協議的Oracle攻擊——這一類攻擊以CRIME為代表。此外，HTTP/2禁用了諸多加密套件，以保證基於TLS的連接的前向安全。

新特性

[編輯]

在HTTP/2的第一版草案（對SPDY協議的復刻）中，新增的性能改進不僅包括HTTP/1.1中已有的多路復用，修復隊頭阻塞問題，允許設置設定請求優先級，還包含了一個頭部壓縮算法（HPACK）[16][17]。此外， HTTP/2採用了二進制而非明文來打包、傳輸客戶端和服務器之間的數據。[13]

幀、消息、流和TCP連接

[編輯]

有別於HTTP/1.1在連接中的明文請求，HTTP/2與SPDY一樣，將一個TCP連接分為若干個流（Stream），每個流中可以傳輸若干消息（Message），每個消息由若干最小的二進制幀（Frame）組成。[13]這也是HTTP/1.1與HTTP/2最大的區別所在。HTTP/2中，每個用戶的操作行為被分配了一個流編號（Stream ID），這意味着用戶與服務端之間建立了一個TCP通道；協議將每個請求分割為二進制的控制幀與數據幀部分，以便解析。這個舉措在SPDY中的實踐表明，相比HTTP/1.1，新頁面加載可以加快11.81%到47.7%[18]

HPACK 算法

[編輯]

HPACK算法是新引入HTTP/2的一個算法，用於對HTTP頭部做壓縮。其原理在於：

  • 客戶端與服務端根據RFC 7541的附錄A，維護一份共同的靜態字典（Static Table），其中包含了常見頭部名及常見頭部名稱與值的組合的代碼；
  • 客戶端和服務端根據先入先出的原則，維護一份可動態添加內容的共同動態字典（Dynamic Table）；
  • 客戶端和服務端根據RFC 7541的附錄B，支持基於該靜態哈夫曼碼表的哈夫曼編碼（Huffman Coding）。

服務器推送

[編輯]

網站為了使請求數減少，通常採用對頁面上的圖片、腳本進行極簡化處理。但是，這一舉措十分不方便，也不高效，依然需要諸多HTTP鏈接來加載頁面和頁面資源。

HTTP/2引入了服務器推送，即服務端向客戶端發送比客戶端請求更多的數據。這允許服務器直接提供瀏覽器渲染頁面所需資源，而無須瀏覽器在收到、解析頁面後再提起一輪請求，節約了加載時間。[19]

瀏覽器支援

[編輯]

截至2015年末，主要的瀏覽器的最新版本已經支持HTTP/2這一協議。[20]其中：

h2c的支持度

[編輯]

HTTP/2的設計本身允許非加密的HTTP協議，也允許使用TLS 1.2或更新版本協議進行加密。[22]協議本身未要求必須使用加密，[23] 惟多數客戶端（例如Firefox[24]、Chrome、Safari、Opera、IE和Edge等）的開發者聲明，他們只會實現通過TLS加密的HTTP/2協議，這使得經TLS加密的HTTP/2成為了事實上的強制標準，而h2c事實上被主流瀏覽器廢棄。[25]

SPDY退出歷史舞台

[編輯]

2015年9月，Google宣布了移除對SPDY支持的計劃，擁抱HTTP/2[26]，並將在Chrome 51中生效。[27][28]

HTTP/2的實現

[編輯]

HTTP/2工作組在其官方Github上羅列了諸多已經支持該協議的代碼實現。[29]

批評與爭議

[編輯]

HTTP/2的開發過程乃至協議本身都曾受到批評。

針對協議開發本身

[編輯]

FreeBSD和Varnish cache的開發者保羅-恆寧·坎瀑（英語：Poul-Henning Kamp）批評稱，這個標準文件的準備過程短得不切實際，而且未基於除了SPDY之外的任何協議，以至於其他協議失去了對草案進行改進的機會。[30]Kampala批評說，這個協議本身與HTTP不一致，而且還毫無必要地變得極為複雜。[30]他還認為，這個協議違背了互聯網協議的分層原則[30]，例如說，將本屬於TCP傳輸層的流控制（flow control）功能放入了協議中。

針對加密的爭議

[編輯]

一開始，以HTTP工作組某位主席為首的成員在郵件列表[31]建議引入強制使用TLS協議實現的HTTP/2（Mandatory TLS in HTTP/2.0），這招致了爭議。批評者認為，加密增加了十分不必要的開銷，而且很多HTTP服務實際上無需加密，提供者也無意為此花費更多的資源。而支持者認為，實踐中TLS加密的開銷微不足道。[32]

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。[30][33][34]

強制加密議程的批評者認為，其基於現有的證書框架，對於開源社區並非新創造，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，因為現有的證書框架需要為每張證書付出不可避免的成本，還需要進行每年更新的流程。[35]工作組最終未能在強制加密這一點上達成一致，但是大部分客戶端只實現了基於TLS的HTTP/2，使之成為事實標準。[23]

HTTP/2也被批評未能支持機會性加密，即類似SMTP中存在已久的STARTTLS一樣能抵禦被動監控（英語：passive monitoring）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。[36]這份文件指出，被動監控應被當作一種攻擊，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[37][38] [39]，工作組也制定了draft-ietf-httpbis-http2-encryption-01這一官方版方案。

參考資料

[編輯]
  1. ^ Mike, Belshe; Martin, Thomson; Roberto, Peon. Hypertext Transfer Protocol Version 2 (HTTP/2). tools.ietf.org. 2015-05 [2017-07-02]. ISSN 2070-1721. （原始內容存檔於2015-06-23） （英語）. 
  2. ^ Hypertext Transfer Protocol -- HTTP/1.1. IETF. June 1999 [2020-11-16]. （原始內容存檔於2011-03-07）. 
  3. ^ 3.0 3.1 Hypertext Transfer Protocol Bis (httpbis) - Charter. IETF. 2012 [2013-07-12]. （原始內容存檔於2013-07-02）. 
  4. ^ Raymor, Brian. Wait for it – HTTP/2 begins Working Group Last Call!. Microsoft Open Technologies. 2014-08-07 [2015-04-19]. （原始內容存檔於2014-10-06）. 
  5. ^ Mark Nottingham. HTTP/2 Approved. www.ietf.org. Internet Engineering Task Force. 2015-02-18 [2015-04-19]. （原始內容存檔於2015-02-20）. 
  6. ^ RFC 7540 - Hypertext Transfer Protocol Version 2 (HTTP/2). IETF. May 2015 [14 May 2015]. （原始內容存檔於2015-06-23）. 
  7. ^ See what’s new in Firefox!. www.mozilla.org. Mozilla Foundation. February 2015 [2017-07-01]. （原始內容存檔於2015-02-24）. 
  8. ^ Can the rise of SPDY threaten HTTP?. blog.restlet.com. Restlet, Inc. October 2011 [2017-07-01]. （原始內容存檔於2014-01-06）. 
  9. ^ HTTP2 browser support. [March 9, 2017]. （原始內容存檔於2017-04-08）. 
  10. ^ Usage of HTTP/2 for websites. World Wide Web Technology Surveys. W3Techs. Oct 10, 2021. （原始內容存檔於2019-05-01） （英語）. 
  11. ^ HTTP2 Expression of Interest （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, Doug Beaver, 15 Jul 2012
  12. ^ Dio Synodinos. HTTP 2.0 First Draft Published. InfoQ. 2012-11-30 [2013-07-12]. （原始內容存檔於2013-09-27）. 
  13. ^ 13.0 13.1 13.2 13.3 Ilya Grigorik. Chapter 12: HTTP 2.0. High Performance Browser Networking. O'Reilly Media, Inc. [2017-07-01]. （原始內容存檔於2017-06-06）. 
  14. ^ Sebastian Anthony. S&M vs. SPDY: Microsoft and Google battle over the future of HTTP 2.0. ExtremeTech. March 28, 2012 [2013-07-12]. （原始內容存檔於2013-07-10）. 
  15. ^ Grigorik, Ilya. Life beyond HTTP 1.1: Google's SPDY. [2017-07-01]. （原始內容存檔於2017-06-30）. 
  16. ^ 存档副本. [2017-07-01]. （原始內容存檔於2017-06-27）. 
  17. ^ Dio Synodinos. HTTP 2.0 First Draft Published. InfoQ.com (C4Media Inc.). November 2012 [2013-07-12]. （原始內容存檔於2013-09-27）. 
  18. ^ SPDY: An experimental protocol for a faster web. The Chromium Projects. [2017-07-01]. （原始內容存檔於2017-06-30）. 
  19. ^ Pratt, Michael. Apiux. apiux.com. [March 19, 2014]. （原始內容存檔於2014-03-19）. 
  20. ^ HTTP2 browser support. [March 9, 2017]. （原始內容存檔於2017-04-08）. 
  21. ^ Rob Trace, David Walp. HTTP/2: The Long-Awaited Sequel. Microsoft. October 8, 2014 [8 October 2014]. （原始內容存檔於2014-10-10）. 
  22. ^ Belshe, M.; Peon, R.; Thomson, M. Hypertext Transfer Protocol Version 2, Use of TLS Features. [2015-02-10]. （原始內容存檔於2015-04-25）. 
  23. ^ 23.0 23.1 HTTP/2 Frequently Asked Questions. IETF HTTP Working Group. [2014-09-08]. （原始內容存檔於2014-09-27）. 
  24. ^ Networking/http2. MozillaWiki. [2014-09-07]. （原始內容存檔於2014-09-07）. 
  25. ^ mnot’s blog: HTTP/2 Implementation Status. [2017-07-01]. （原始內容存檔於2017-07-02）. 
  26. ^ Chris Bentzel; Bence Béky. Hello HTTP/2, Goodbye SPDY. Chromium Blog. 2015-02-09 [2017-07-01]. （原始內容存檔於2017-03-08）. Update: To better align with Chrome's release cycle, SPDY and NPN support will be removed with the release of Chrome 51. 
  27. ^ API Deprecations and Removals in Chrome 51. [2017-07-01]. （原始內容存檔於2017-02-01）. TL;DR: Support for HTTP/2 is widespread enough that SPDY/3.1 support can be dropped. 
  28. ^ 存档副本. [2017-07-01]. （原始內容存檔於2017-04-24）. 
  29. ^ http2-spec: Working copy of the HTTP/2 Specification. HTTP/2. 2017-06-30 [2017-07-02]. （原始內容存檔於2017-06-30）. 
  30. ^ 30.0 30.1 30.2 30.3 Kamp, Poul-Henning. HTTP/2.0 – The IETF is Phoning It In (Bad protocol, bad politics). ACM Queue. 2015-01-06 [2015-01-12]. （原始內容存檔於2015-01-13）. 
  31. ^ 存档副本. [2017-07-02]. （原始內容存檔於2017-04-21）. 
  32. ^ Grigorik, Ilya. Is TLS Fast Yet?. [30 December 2015]. （原始內容存檔於2017-07-02）. 
  33. ^ Kamp, P. H. Http/2.0. Communications of the ACM. 2015, 58 (3): 40. doi:10.1145/2717515. 
  34. ^ Kamp, Poul-Henning. Re: Last Call: <draft-ietf-httpbis-http2-16.txt> (Hypertext Transfer Protocol version 2) to Proposed Standard. ietf-http-wg@w3.org (郵件列表). 2015-01-07 [2015-01-12]. （原始內容存檔於2015-01-13）. 
  35. ^ Lear, Eliot. Mandatory encryption *is* theater. ietf-http-wg@w3.org (郵件列表). 2013-08-25 [2015-01-26]. （原始內容存檔於2015-02-10）. 
  36. ^ Murenin, Constantine A. Re: Last Call: <draft-ietf-httpbis-http2-16.txt> (Hypertext Transfer Protocol version 2) to Proposed Standard. ietf-http-wg@w3.org (郵件列表). 2015-01-09 [2015-01-12]. （原始內容存檔於2015-01-13）. 
  37. ^ Paul Hoffman. draft-hoffman-httpbis-minimal-unauth-enc-01 - Minimal Unauthenticated Encryption (MUE) for HTTP-2. Internet Engineering Task Force. [2020-09-26]. （原始內容存檔於2015-01-13）. 
  38. ^ Mark Nottingham; Martin Thomson. draft-nottingham-http2-encryption-03 - Opportunistic Encryption for HTTP URIs. Internet Engineering Task Force. [2020-09-26]. （原始內容存檔於2015-01-13）. 
  39. ^ Mark Nottingham; Martin Thomson. draft-ietf-httpbis-http2-encryption-01 - Opportunistic Security for HTTP. Internet Engineering Task Force. [2017-07-02]. （原始內容存檔於2017-07-04）. 

參見

[編輯]

外部連結

[編輯]
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=HTTP/2&oldid=80818874」