前言

HTTP/2协议在TCP连接之初进行协商通信,只有协商成功,才会涉及到后续的请求-响应等具体的业务型数据交换。

HTTP版本标识符

  • h2,基于TLS之上构建的HTTP/2,作为ALPN的标识符,两个字节表示,0x68, 0x32,即https
  • h2c,直接在TCP之上构建的HTTP/2,缺乏安全保证,即http
  • 在HTTP/2 RFC文档出现之前,以上版本字段需要添加上草案版本号,类似于h2-11,h2c-17

HTTP/2 请求过程

针对直接建立在标准TCP之上HTTP2,在未知服务器是否提供HTTP/2支持之前,可以依赖现有HTTP/1.1进行试探。

HTTP版本的请求内容

  1. 客户端发起请求,只有请求报头:

    GET / HTTP/1. 1
    Host: server. example. com
    Connection: Upgrade, HTTP2-Settings
    Upgrade: h2c
    HTTP2-Settings: <base64url encoding of HTTP/2 SETTINGS payload>
  2. 服务器若不支持HTTP/2,直接按照HTTP/1.1响应即可
    HTTP/1. 1 200 OK
    Content-Length: 243
    Content-Type: text/html
    . . .
  3. 服务器支持HTTP/2,通知客户端一起切换到HTTP/2协议下吧

    HTTP/1. 1 101 Switching Protocols
    Connection: Upgrade
    Upgrade: h2c [ HTTP/2 connection . . .
  4. 101响应空行之后,服务器必须发送的第一个帧为SETTINGS帧(其负载可能为空)作为连接序言
  5. 客户端接收到101响应后,也必须发送一个序言作为响应,其逻辑结构:
    PRI * HTTP/2.0\r\n\r\nSM\r\n\r\n // 纯字符串表示,翻译成字节数为24个字节
    SETTINGS帧 // 其负载可能为空

    服务器端和客户端所发送的连接序言有所不同。

  6. 客户端可以马上发送请求帧或其它帧过去,不用等待来自服务器端的SETTINGS帧
  7. 任一端接收到SETTINGS帧之后,都需要返回一个包含确认标志位SETTIGN作为确认
  8. 其它帧的正常传输

HTTP/2的直接连接

客户端预先知道服务器提供HTTP/2支持,可以免去101协议切换的流程开销。 具体流程:

  1. 客户端必须首先发送一个连接序言,其逻辑结构:

    PRI * HTTP/2.0\r\n\r\nSM\r\n\r\n // 纯字符串表示,翻译成字节数为24个字节
    SETTINGS帧 // 其负载可能为空
  2. 发送完毕序言之后,客户端可以不用等待来自服务器端响应,马上发送HTTP/2其它帧
  3. 服务器端接收到客户端的连接序言之后,需要发送一个SETTINGS帧作为连接序言
  4. 任一端接收到SETTINGS帧之后,都需要返回一个包含确认标志位SETTIGN作为确认
  5. 其它帧的正常传输

HTTPS版本建立连接

HTTP/2安全版本在TLS上构建,协商采用的ALPN扩展协议,采用“h2”作为协议标识符(http版本则是“h2c”)。一定程度上可认为不存在试探是否支持或直接连接的烦恼,因为这个过程直接在TLS层协商而成。

流程如下:

  1. 客户端和服务器端TLS层协商
  2. 客户端发送连接序言(同上表示,PRI + SETTINGS)
  3. 接收到客户端连接序言之后,服务器端发送连接序言
  4. 双方各自确认SETTINGS帧
  5. 其它帧的正常传输

HTTPS和HTTP Upgrade方式协商

HTTPS协商是强制,封装在TLS之上ALPN扩展实现,HTTP只有非直接连接方式才会存在通过101 协议切换方式进行升级。

这里有一张图形象说明其流程。

统一的连接过程

这里不论是HTTP还是HTTPS,在两端成功协商之后(或HTTP的直接连接),其连接过程都是一样的

注意事项

  1. 客户端发起的HTTP/1.1请求,其流标识符为1,默认优先级;半关闭“half closed”状态,一旦完成HTTP/2的连接,将被应用于响应
  2. 文档提到的客户端可以通过HTTP Alternative Services(简称为[ALT-SVC],类似于CNAME机制)获得通知服务器是否支持HTTP/2,但目前看来仅仅是草案建议而已
  3. 连接序言用于最后两端协商确认双方要使用HTTP/2协议,建立初始化的HTTP/2连接环境
  4. 客户端若知服务器支持HTTP/2,可免去通过HTTP/1.1 101协议切换方式进行升级,在建立连接后即可发送序言,否则只能在接收到服务器端101响应后发送序言
  5. 建立在TLS上的HTTP/2通过ALPN扩展协商机制取代101协议切换
  6. 连接序言所包含的SETTINGS帧其负载可以为空
  7. 针对一个TCP连接,服务器第一个要发送的帧必须是SETTINGS帧
  8. 为了避免不必要延迟,客户端可以在发送完毕序言之后发送帧数据,不用等待来自服务器端的序言SETTINGS帧
  9. 客户端接收到服务器端作为序言的SETTINGS帧,需要遵守其设定
  10. 在一些环境下需要提供一个顺序机制,允许服务器在客户端发送业务帧之前发送SETTINGS,这需要客户端配合
  11. 客户端和服务器端任何一方接收到无效连接序言需要抛出PROTOCOL_ERROR类型连接错误,若收到GOAWAY帧,可忽略

小结

HTTP/2连接的建立协商机制比HTTP/1.1稍微复杂了一些。

对比明文版的HTTP/1.1和HTTP/2完成一次请求-响应:

  1. HTTP/1.1在建立建立之后,只需要发送请求报文数据
  2. HTTP/2客户端需要在连接建立之初马上发送一个连接序言过去,然后才是正常请求
  3. 两端(客户端+服务器端)的两次完整的连接序言+确认的交互流程,多了两次往返过程

在弱网络环境下,会不会加重网络负载,只能拭目一看了。

引用

  1. 《Implementing HTTP/2 client in 60 minutes》

原文 http://www.blogjava.net/yongboy/archive/2015/03/18/423570.html

HTTP/2笔记之连接建立的更多相关文章

  1. 《TCP/IP详解 卷一》读书笔记-----TCP连接建立

    1.在每个TCP报文段中,头部的flag字段里的SYN,FIN,RST,PSH可以多个有效,并没有限定为必须只有一个 2.TCP连接建立过程: 1)客户端发送一个SYN报文段,其中包含了客户端要传送的 ...

  2. gRPC的通讯过程

    在 HTTP2 协议正式开始工作前, 如果已经知道服务器是 HTTP2 的服务器, 通讯流程如下: 客户端必须首先发送一个连接序言,其逻辑结构: PRI * HTTP/2.0\r\n\r\nSM\r\ ...

  3. eShopOnContainers 知多少[11]:服务间通信之gRPC

    引言 最近翻看最新3.0 eShopOncontainers源码,发现其在架构选型中补充了 gRPC 进行服务间通信.那就索性也写一篇,作为系列的补充. gRPC 老规矩,先来理一下gRPC的基本概念 ...

  4. memcached客户端连接建立过程笔记

    memcached在启动过程初始化server_sockets时,根据启动参数决定系统是进行tcp监听还是udp监听,这里暂时只关注tcp的情况. server_socket在初始化时会向系统申请监听 ...

  5. Android学习笔记之HttpClient实现Http请求....

    PS:最近光忙着考试了....破组成原理都看吐了....搞的什么也不想干...写篇博客爽爽吧....貌似明天就考试了...sad... 学习笔记: 1.如何实现Http请求来实现通信.... 2.解决 ...

  6. 《TCP/IP详解卷1:协议》第17、18章 TCP:传输控制协议(1)-读书笔记

    章节回顾: <TCP/IP详解卷1:协议>第1章 概述-读书笔记 <TCP/IP详解卷1:协议>第2章 链路层-读书笔记 <TCP/IP详解卷1:协议>第3章 IP ...

  7. 《TCP/IP详解卷1:协议》第17、18章 TCP:传输控制协议(2)-读书笔记

    章节回顾: <TCP/IP详解卷1:协议>第1章 概述-读书笔记 <TCP/IP详解卷1:协议>第2章 链路层-读书笔记 <TCP/IP详解卷1:协议>第3章 IP ...

  8. think in java 读书笔记 2 —— 套接字

    目录 think in java 读书笔记 1 ——移位 think in java 读书笔记 2 —— 套接字 think in java 读书笔记 3 —— 数据报 概要 1. 套接字基本知识 2 ...

  9. DBus学习笔记

    摘要:DBus作为一个轻量级的IPC被越来越多的平台接受,在MeeGo中DBus也是主要的进程间通信方式,这个笔记将从基本概念开始记录笔者学习DBus的过程 [1] DBus学习笔记一:DBus学习的 ...

随机推荐

  1. 集群负载均衡LVS

    电子商务已经成为生活中不可缺少的一部分,给用户带来了方便和效率.随着计算机硬件的 发展,单台计算机的性能和可靠性越来越高.网络的飞速发展给网络宽带和服务器带来巨大的 挑战,网络宽带的增长速度远远高于内 ...

  2. ExtJs GridPanel 给表格行或者单元格自定义样式

    Ext.onReady(function(){ Ext.create('Ext.data.Store', { storeId:'simpsonsStore', fields:['name', 'ema ...

  3. UVALive-4670 AC自动机入门题 求出现次数最多的子串

    /** 链接:http://vjudge.net/problem/UVALive-4670 详见lrj训练指南P216 */ #include<bits/stdc++.h> using n ...

  4. FTP内容

    1.1.1 作业FTP部署. FTP工具或者浏览器默认使用的都是PASV模式连接FTP服务器 1.先检查有没有安装   rpm -q vsftpd 如果没有安装   yum install vsftp ...

  5. js学习笔记17----元素的各种位置,尺寸

    1. offsetLeft[Top] 当前元素到定位父级(即offsetParent)的距离(偏移值 ). 父级没有定位: offsetParent -> body offsetLeft[Top ...

  6. 奇怪的bug:javascript不执行

    背景:有人想要个简单的js效果,点击某个菜单,其他菜单收起. 说了下思路,结果~~ 只好直接写了一个,代码如下: <!DOCTYPE html> <html> <head ...

  7. windows 解压缩命令

    首先安装winrar 压缩: 命令:start winrar a test test.py 解压: 命令:start winrar x -y test.rar F:\batShell\test\tes ...

  8. eclipse集成Python开发环境

    话说近期听说 Python 非常牛, 非常强大, 至于到底有多强大, 俺作为一枚菜鸟也就不好发表太多评价. 言归正传, 本文教你在eclipse中安装 Python 插件, 以下我们就跟着步骤一起做吧 ...

  9. 常用Javascript函数与原型功能收藏

    // 重复字符串 String.prototype.repeat = function(n) { return new Array(n+1).join(this); } // 替换全部 String. ...

  10. python PIL 库处理文件

    通过PIL库提供的API接口可以很方便的处理图像,功能十分强大: 最近有一个替换png背景色的需求,替换背景色的同时又不能够覆盖原来的文字,之前利用perl 的CD 模块一直没能够正确处理,最终用PI ...