一 介紹

[classic_tong @  http://www.rzrgm.cn/hugetong/p/12694322.html] 

為了解決HTTP1的性能問題，HTTP2出現了。

http1有什么問題

1.  半雙工的。請求與回應一來一回，彼此等待對方到底。

2.  不能并發，一個TCP隧道只能處理一個 請求回應 隊列。

3.  隧道利用率低。大部分TCP連接，握手之后只通訊一次就結束了。

http2有什么新的

1.  在傳輸層與應用層直接，增加分幀層。

2.  增加流控制。

3.  增加服務器推送。

4.  增加頭壓縮。

二 分幀層

分幀層功能

1  分幀層使半雙工變成了全雙工。

2  分幀層在傳輸層之上實現了多條全雙工隧道。

3  隧道支持優先級。

分幀層模型

為了實現多個全雙工隧道的功能，引入以下三個概念：

1. 流 stream

2. 消息 message

3. 幀 frame

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

三 包格式

應用層，也就是分幀層之上的一層。在邏輯結構和內容上，與http1相同。具體實現上有所差別。

幀結構

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

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

四 頭壓縮

HEADER就是HTTP中的HEADER，它是有壓縮的。

第一步，把常用的header name + value 用數組進行了替換，使用查表的方式進行約定，

表在這里： https://tools.ietf.org/html/rfc7541#appendix-A

后七個bit查表，第一個bit恒為1

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

表中沒有約定的內容，仍然使用ascii碼的形式。

第二步，使用哈夫曼編碼進行字符壓縮。當然，其實也可以直接ascii碼，說的有點亂，詳見：https://tools.ietf.org/html/rfc7541#section-5.2

有三種情況：with indexing, without indexing, and never indexed， 格式類似，但是不完全相同。

第一種情況的格式是這樣的：

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

要點：1  第二個bit是1代表當前這種情況。2  第9個bit是1代表后邊的內容使用哈夫曼編碼，如果是0直接使用ascii碼。

舉個例子： server: nginx

這個例子里，第三到第八個bit，查前文“第一步”里面的表，可以得到代表server的index值。填進去，在這里，它是54，加上第二個bit的1,16進制就是0x76。

如下圖：

 如圖，0x76 84 aa 63 55 e7

76分析過了。84第一個bit是1，代表使用哈夫曼編碼，去掉1剩下的4代表長度4個字節。后邊的是個字節，就是哈夫曼編碼。

可以通過查表得到，是另一張表，在這：https://tools.ietf.org/html/rfc7541#appendix-B

字符串nginx查表結果二進制：（后邊的兩個 11 是padding）

 我們的例子里的二進制，是這樣的。兩個對照，是一致的。

 以上。header的編碼就是醬紫。

五 舉個例子

http2c.pcap

使用nginx + hghttp2工具實驗，抓到的包，截圖在這里：

六  與SPDY的區別

1  SPDY是用控制與數據兩種幀類型，HTTP2只使用一種。

2  HTTP2使用哈夫曼編碼壓縮，SPDY使用基于流的壓縮。

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

七 完

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