http 2.0 -- 速度与激情

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了http 2.0 -- 速度与激情相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

目前提升H5应用加载速度的方式有很多,比如缓存、cdn加速、代码压缩合并和图片压缩等技术。这些方法相信大伙如数家珍,然而这些招用完后,是否还有优化空间呢?现在我们祭出大杀器——HTTP 2.0 ...

准备发车,带你体验速度与激情,我们的热火瞬间点燃黑夜。

背景

目前提升H5应用加载速度的方式有很多,比如缓存、cdn加速、代码压缩合并和图片压缩等技术。这些方法相信大伙如数家珍,然而这些招用完后,是否还有优化空间呢?现在我们祭出大杀器——HTTP 2.0 
相信大家听说过HTTP 2.0,那么它和HTTP 1.X相比效果到底如何呢?请看疗效: 

单次页面加载速度对比

实践出真知,有请DEMO先生出场——一个网页,加载了8张图片,图片大小合计10MB


  • http 1.x:

DOMContentLoaded: 215ms,  Load: 549ms

http 2.0 -- 速度与激情


  • http2.0:

DOMContentLoaded:156ms, Load:491ms

http 2.0 -- 速度与激情

从数据中大家可以看到,对于这个DEMO页,HTTP 1.X需要花费549ms,而使用HTTP 2.0则可以减少60ms左右的等待。
Emmmm……才60ms,貌似没想像中改善那么大,60ms用户应该无感吧?
确实对单次用户访问来说,改善不大,但是用户浏览一个网站,不是一次就结束了,他会在接下来的时间里与网站产生多次互动。如果每个请求我们都能节省一点点时间,那么在用户的多次互动中,累加起来的时间应该比较可观了。

若是在大并发请求下,效果又当如何呢?上!压!测!

压测数据对比

模拟1,000,000 次请求压测数据如下:

http不同协议请求参数对比

请求协议类型

请求花费时间(s)

每秒请求数

每一请求花费时间

交换速率(kb/s)






http1.1

144.035

6942.75

0.864

7328.87

https-spdy

128.133

7804.36

0.769

8238.4

https

145.883

6854.82

0.875

7236.05

https with h2

116.13

8611.28

0.686

8140.8

从上表可以看到http2.0和http1.1相比,节省30s左右的时间,没有对比没有伤害。
(压测方法可见文末附录二)

网络表现不错,我们再来看看服务器资源消耗情况。

cpu 使用情况

我们将相关数据制成了图表,方便大家比对

us: 用户空间占用cpu时间
sy:系统空间占用cpu时间
hi: 硬盘中断

si: 软件中断

http1.1

http 2.0 -- 速度与激情

cpu(us+sy)平均:82.51%

http2.0

http 2.0 -- 速度与激情

cpu(us+sy)平均:63.09%

疗效相当不错,看官们是否动心了呢?接下来为你呈上运用之道。

http 协议发展

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使用http2.0的必备条件

默认https支持http2.0(2015年提出)
浏览器支持ALPN

查看是否支持http2.0的三种方法

使用openssl测试

终端输入:echo | openssl s_client -alpn h2 –connect 域名:443

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通过Chrome浏览器的属性查看

输入框键入 chrome://net-internals/#http2

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 通过Chrome的debug工具查看

protocol为h2

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http1.1与http2.0的区别

协议类型

传输格式

多路复用

报头压缩

服务端主动推送

请求优先级

http1.1

文本

      X

       X

              X

        X

http2.0

二进制帧

      √

      √

              √

       √


报头压缩

通过h2load 命令访问

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多路复用

http1.1

http1.1 without pipelining: 通过tcp连接上一个请求相应完后,下一个请求才能发出

http1.1 with pipelining: 通过tcp连接,上一个请求发出,下一个请求不需要等待,但是返回是同一顺序。

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 HTTP 1.X的网络加载情况,同一域名,最多支持6个Tcp连接,加载效果如同“正三角形”,看得我强迫症都犯了…… 

http2.0

在TCP连接上传输的是帧,客户端会将要传输的数据拆分为不同的帧,并标记对应的数据流ID,异步发出,服务端接收到帧集合根据数据流ID拼凑起来即为客户端发送来的数据。同理,服务端也是将数据拆分为不同帧返回。

每个请求通过tcp连接发出不需要等待其他请求返回, 所有的数据返回没有顺序。

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 HTTP 2.0的网络加载情况,同一时刻,可以发出30以上的数据帧且无序,感觉很舒服有没有??

我们不妨以货物运输来再现http1.1与http2.0的请求场景。

A地与C地之间相隔一条河流,货物运输需要途径桥梁。假定现有横跨A,C两地的6座桥梁(类似Chrome同一域名最大支持6个TCP通道),以其中一座双向路线桥梁b1为例,

http1.1的过程:

一辆运输车辆从A地出发,通过桥梁b1,到达C地,然而只有在该车辆从C地取货并返回后,另一辆车才能出发。如此有序往返...

http2.0的过程:

所有的车辆无序上桥,取货后返回,根据车辆牌照卸载对应取货物品。

显而易见,第二种方式,桥梁利用率高,车辆运输货物多。 

请求优先级

http1.1 不支持请求优先级,在统一域名大量请求同时发送时,浏览器支持6个请求,由于没有优先级,加载的时候会出现javascript资源阻塞情况。

http2.0, 浏览器通过headers和priority携带优先级信息,服务器生成优先级树,指导资源的分配(内存,cpu时间,带宽)。

优先级最高:  主要的html
优先级高:   CSS文件
优先级中:   js文件

优先级低:   图片

服务端主动推送

http1.1:在访问页面时,浏览器识别html页面上的link链接,然后请求对应的资源,浏览器开始识别到请求需要一定时间。

http2.0: 在访问页面时,服务器主动推动资源下载,让浏览器直接请求link资源。

目前nginx1.13.9版本支持push功能

附录一: nginx安装配置http2.0

软件要求

nginx 版本1.9.5以上

openssl 1.0.2以上

安装过程 

//下载nginx/1.10.3 source包tar xvgf nginx-1.10.3.tar.gz cd nginx-1.10.3./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module --with-openssl=/usr/local/openssl-1.0.2h --with-http_v2_module make -j4 make install

配置http2.0

listen   443 ssl http2;

... http {    include       mime.types;    default_type  application/octet-stream;    sendfile        on;    #tcp_nopush     on;    keepalive_timeout  65;    gzip  on;    server {        listen       80;        server_name  172.16.37.66;        location / {            root   html;            index  index.html index.htm;        }    }    # HTTPS server    #    server {        listen   443 ssl http2;        server_name  172.16.37.66;        ssl_certificate     certs/cert.crt;        ssl_certificate_key certs/cert.key;        ssl_session_cache    shared:SSL:1m;        ssl_session_timeout  5m;        ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;        ssl_prefer_server_ciphers  on;        location / {            root   html;            index  index.html index.htm;        }    } }

 附录二:压测

压测工具

对于http,https使用apache 的ab
对于http/2使用nghttp2的h2load

压测http

ab -k -t 180 -c 6 -n 1000000 http://172.16.37.66/index.html

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压测http2.0

http2.0之压测

h2load -c 6 -T 180 -n 1000000 https://172.16.37.66/index.html

附录三:http协议

定义

Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写,是用于从万维网(WWW:World Wide Web )服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议

组成

请求行+请求头+请求正文+返回头部+返回正文 

请求行 

method Request-URI  Http Version

GET /index.html HTTP/1.1

请求头部

Host: 172.16.37.66Cache-Control: max-age=0Upgrade-Insecure-Requests: 1User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_9_5) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/65.0.3325.181 Safari/537.36Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8Accept-Encoding: gzip, deflate Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8If-None-Match: "5aae859e-34b"If-Modified-Since: Sun, 18 Mar 2018 15:28:30 GMT


请求正文

请求是form表单数据或application/json 格式数据


返回头部

Server: nginx/1.10.3Date: Wed, 21 Mar 2018 21:26:19 GMT Last-Modified: Sun, 18 Mar 2018 15:28:30 GMTConnection: keep-aliveETag: "5aae859e-34b"Access-Control-Allow-Origin: *


返回正文

服务端返回的结果

TCP握手

SYN---->SYN-ACK---->ACK

附录四: https协议

定义

https是一个在网络上改写的超文本安全通信传输协议。
在原有的TCP三次握手基础上,还有一次握手服务端下发ssl证书(所有者,域名公钥,数字签名,证书时间等),客户端验证证书。

 证书

自签名证书或CA颁发

 加密

对称加密和非对称加密

 附录五:SPDY与ALPN

SPDY :是speedy的缩写,由Google开发实现,现已被弃用,它的目的是减少页面加载延迟,提高网站安全,主要是通过压缩,多路复用,优先级减少延迟。
 ALPN:Application-Layer Protocol Negotiation, 它允许应用层商议在一个安全的连接上那种协议执行,为了避免循回绕行。

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