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底部压缩技术介绍

日期:2019-12-04编辑作者:前端技术

HTTP/2 尾部压缩技巧介绍

2016/04/13 · 底蕴技巧 · HTTP/2

正文小编: 伯乐在线 - JerryQu 。未经小编许可,制止转发!
应接出席伯乐在线 专辑笔者。

作者们通晓,HTTP/2 左券由七个 ENCOREFC 组成:三个是 RFC 7540,描述了 HTTP/2 左券本人;三个是 RFC 7541,描述了 HTTP/2 协议中应用的头顶压缩本事。本文将透过实际案例教导我们详细地认知 HTTP/2 底部压缩那门技能。

HTTP/2 尾部压缩工夫介绍

2015/11/03 · HTML5 · HTTP/2

原稿出处: imququ(@屈光宇)   

咱俩清楚,HTTP/2 公约由多个 WranglerFC 组成:三个是 RFC 7540,描述了 HTTP/2 公约自个儿;三个是 RFC 7541,描述了 HTTP/2 公约中接纳的尾部压缩技艺。本文将通超过实际际案例教导大家详细地认知 HTTP/2 尾部压缩那门手艺。

怎么要裁减

在 HTTP/1 中,HTTP 央求和响应都是由「状态行、央浼 / 响应底部、新闻主体」三有的组成。平日来说,新闻主体都会通过 gzip 压缩,恐怕本人传输的正是减掉过后的二进制文件(比方图片、音频),但气象行和尾部却未曾经过其余压缩,直接以纯文本传输。

坐飞机 Web 功用进一层复杂,每一种页面发生的央浼数也尤为多,依照 HTTP Archive 的计算,当前平均各样页面都会生出过多少个需要。更加多的伸手招致消耗在头顶的流量更加的多,越发是历次都要传输 UserAgent、Cookie 那类不会频频变动的剧情,完全部都以风姿罗曼蒂克种浪费。

以下是自身随手打开的贰个页面的抓包结果。能够旁观,传输尾部的网络开拓当先100kb,比 HTML 还多:

图片 1

上边是内部叁个倡议的精雕细刻。能够见见,为了拿到 58 字节的数量,在头顶传输上海消防费了好数倍的流量:

图片 2

HTTP/1 时代,为了减小尾部消耗的流量,有为数不菲优化方案得以品尝,举个例子归拢哀告、启用 Cookie-Free 域名等等,可是那几个方案或多或少会引进一些新的主题素材,这里不展开斟酌。

何以要减削

在 HTTP/1 中,HTTP 乞请和响应都以由「状态行、诉求 / 响应尾部、音信主体」三部分构成。平时来说,音信主体都会经过 gzip 压缩,也许本人传输的就是裁减过后的二进制文件(比如图片、音频),但气象行和底部却从未经过任何压缩,直接以纯文本传输。

随着 Web 功能尤其复杂,每一种页面发生的哀求数也更是多,依据 HTTP Archive 的总计,当前平均每一个页面都会发生众多少个央求。更加的多的乞求导致消耗在头顶的流量更加的多,越发是历次都要传输 UserAgent、Cookie 那类不会一再转移的内容,完全部是黄金年代种浪费。

以下是自己顺手张开的贰个页面包车型大巴抓包结果。能够看来,传输底部的网络成本超越100kb,比 HTML 还多:

图片 3

下边是此中二个央浼的细心。能够看来,为了获取 58 字节的多寡,在头顶传输上花费了好好几倍的流量:

图片 4

HTTP/1 时代,为了减小底部消耗的流量,有非常多优化方案得以品味,举例合併乞请、启用 Cookie-Free 域名等等,不过这么些方案或多或少会引进一些新的主题素材,这里不展开探讨。

减削后的效应

接下去本人将使用访谈本博客的抓包记录以来明 HTTP/2 尾部压缩带给的成形。怎样运用 Wireshark 对 HTTPS 网址实行抓包并解密,请看本人的那篇小说。

第风姿洒脱直接上海体育场面。下图选中的 Stream 是第三回访谈本站,浏览器发出的央浼头:

图片 5

从图片中能够观望那几个 HEADEEscortS 流的长度是 206 个字节,而解码后的头顶长度有 451 个字节。一句话来说,压缩后的头顶大小减少了四分之二多。

只是那正是百分百呢?再上一张图。下图选中的 Stream 是点击本站链接后,浏览器发出的央浼头:

图片 6

能够看见那三遍,HEADE索罗德S 流的长度独有 49 个字节,可是解码后的头司长度却有 470 个字节。这一回,压缩后的头顶大小差十分少独有原本大小的 1/10。

干什么前后四回差异这么大啊?我们把三回的底部消息举行,查看同二个字段一回传输所攻下的字节数:

图片 7

图片 8

相比较后能够窥见,第二次的央浼底部之所以相当小,是因为大部分键值对只占用了叁个字节。尤其是 UserAgent、Cookie 那样的头顶,第1回号令中要求占用超级多字节,后续哀告中都只需求叁个字节。

减掉后的职能

接下去本身将应用访谈本博客的抓包记录以来明 HTTP/2 尾部压缩带来的浮动。怎样使用 Wireshark 对 HTTPS 网址进行抓包并解密,请看本身的那篇作品。本文使用的抓包文件,能够点此间下载。

首先直接上海教室。下图选中的 Stream 是第一次访谈本站,浏览器发出的央浼头:

图片 9

从图片中能够见见那么些 HEADETiguanS 流的长短是 206 个字节,而解码后的头顶长度有 451 个字节。由此可以预知,压缩后的底部大小减少了大意上多。

而是那就是全方位呢?再上一张图。下图选中的 Stream 是点击本站链接后,浏览器发出的央浼头:

图片 10

能够看看那贰遍,HEADECR-VS 流的长度独有 49 个字节,但是解码后的底秘书长度却有 470 个字节。那二次,压缩后的尾部大小差不离独有原本大小的 1/10。

为什么前后五次差别这么大吗?我们把五回的底部消息进行,查看同二个字段五遍传输所占用的字节数:

图片 11

图片 12

相比后能够窥见,第一遍的央浼尾部之所以相当小,是因为当先四分之二键值对只占用了三个字节。特别是 UserAgent、Cookie 那样的头顶,第一次倡议中供给占用超级多字节,后续必要中都只需求二个字节。

技术原理

上面那张截图,取自 Google 的性情行家 Ilya Grigorik 在 Velocity 二零一五 • SC 会议中享受的「HTTP/2 is here, let’s optimize!」,极度直观地呈报了 HTTP/2 中底部压缩的法规:

图片 13

自身再用深入显出的言语批注下,尾部压缩须要在帮助 HTTP/2 的浏览器和服务端之间:

  • 敬性格很顽强在艰难险阻或巨大压力面前不屈意气风发份相近的静态字典(Static Table),富含常见的底部名称,以致特地袖手旁观的头顶名称与值的结合;
  • 体贴生机勃勃份相似的动态字典(Dynamic Table),能够动态地抬高内容;
  • 援救基于静态哈夫曼码表的哈夫曼编码(Huffman Coding);

静态字典的意义有多个:1)对于截然相称的头顶键值对,举例 :method: GET,能够间接行使一个字符表示;2)对于底部名称能够宽容的键值对,举个例子 cookie: xxxxxxx,能够将名称使用三个字符表示。HTTP/2中的静态字典如下(以下只截取了一些,完整表格在这里):

Index Header Name Header Value
1 :authority
2 :method GET
3 :method POST
4 :path /
5 :path /index.html
6 :scheme http
7 :scheme https
8 :status 200
32 cookie
60 via
61 www-authenticate

并且,浏览器能够告诉服务端,将 cookie: xxxxxxx 加多到动态字典中,那样继续一切键值对就足以应用三个字符表示了。雷同的,服务端也足以修改对方的动态字典。需求专一的是,动态字典上下文有关,供给为各样HTTP/2 连接维护差异的字典。

应用字典能够相当的大地提高压缩效果,个中静态字典在第二次呼吁中就能够运用。对于静态、动态字典中不设有的剧情,还足以行使哈夫曼编码来减小体量。HTTP/2 使用了生机勃勃份静态哈夫曼码表(详见),也要求内置在客商端和服务端之中。

此处顺便说一下,HTTP/1 的情事行音信(Method、Path、Status 等),在 HTTP/2中被拆成键值对放入尾部(冒号最初的那个),相仿能够方寸已乱到字典和哈夫曼压缩。别的,HTTP/第22中学持有底部名称必需小写。

技能原理

上边那张截图,取自 谷歌 的习性行家 Ilya Grigorik 在 Velocity 二零一四 • SC 会议中分享的「HTTP/2 is here, let’s optimize!」,特别直观地描述了 HTTP/2 中尾部压缩的规律:

图片 14

自家再用浅显的语言表达下,尾部压缩需求在支撑 HTTP/2 的浏览器和服务端之间:

  • 维护黄金时代份相像的静态字典(Static Table),包蕴管见所及的头顶名称,乃至特意见惯司空的底部名称与值的重新组合;
  • 维护生机勃勃份相近的动态字典(Dynamic Table),可以动态的增加内容;
  • 扶植基于静态哈夫曼码表的哈夫曼编码(Huffman Coding);

静态字典的效果与利益有几个:1)对于截然合营的尾部键值对,比方 : method :GET,能够直接行使三个字符表示;2)对于尾部名称能够相配的键值对,譬喻 cookie :xxxxxxx,可以将名称使用二个字符表示。HTTP/第22中学的静态字典如下(以下只截取了风流倜傥部分,完整表格在这里):

Index Header Name Header Value
1 :authority
2 :method GET
3 :method POST
4 :path /
5 :path /index.html
6 :scheme http
7 :scheme https
8 :status 200
32 cookie
60 via
61 www-authenticate

同有的时候间,浏览器能够告诉服务端,将 cookie :xxxxxxx 增加到动态字典中,那样持续一切键值对就足以接受多个字符表示了。肖似的,服务端也足以创新对方的动态字典。供给在乎的是,动态字典上下文有关,供给为每一个HTTP/2 连接维护差别的字典。

使用字典能够十分的大地晋级压缩效果,在这之中静态字典在第贰次倡议中就能够利用。对于静态、动态字典中不设有的剧情,仍然是能够运用哈夫曼编码来减小体量。HTTP/2 使用了少年老成份静态哈夫曼码表(详见),也亟需内置在客商端和服务端之中。

此间顺便说一下,HTTP/1 的景色行消息(Method、Path、Status 等),在 HTTP/第22中学被拆成键值对归入底部(冒号开始的这些),同样能够大饱眼福到字典和哈夫曼压缩。此外,HTTP/2中全体尾部名称必需小写。

兑现细节

打听了 HTTP/2 尾部压缩的基本原理,最终大家来看一下实际的得以实现细节。HTTP/2 的头顶键值对有以下那一个情形:

1)整个底部键值对都在字典中

JavaScript

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

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

那是最轻松易行的意况,使用叁个字节就足以象征这几个底部了,最左壹位牢固为 1,之后八位贮存键值对在静态或动态字典中的索引。举例下图中,头部索引值为 2(0000010),在静态字典中查询可得 :method: GET

图片 15

2)尾部名称在字典中,更新动态字典

JavaScript

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

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

对此这种景况,首先须要使用二个字节表示尾部名称:左两位稳固为 01,之后八人寄放尾部名称在静态或动态字典中的索引。接下来的二个字节第四个人H 表示底部值是还是不是接受了哈夫曼编码,剩余柒个人代表底部值的长度 L,后续 L 个字节就是底部值的具体内容了。比方下图中索引值为 32(100000),在静态字典中查询可得 cookie;底部值使用了哈夫曼编码(1),长度是 28(0011100);接下去的 27个字节是 cookie 的值,将其打开哈夫曼解码就会赢得具体内容。

图片 16

顾客端或服务端见到这种格式的头顶键值对,会将其增加到自个儿的动态字典中。后续传输那样的开始和结果,就切合第 1 种情景了。

3)底部名称不在字典中,更新动态字典

JavaScript

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

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

这种状态与第 2 种状态雷同,只是由于尾部名称不在字典中,所以率先个字节固定为 01000000;接着注解名称是不是采纳哈夫曼编码及长度,并放上名称的具体内容;再申明值是或不是利用哈夫曼编码及长度,最终放上值的具体内容。比方下图中名称的长短是 5(0000101),值的长短是 6(0000110)。对其具体内容举行哈夫曼解码后,可得 pragma: no-cache

图片 17

客商端或服务端看见这种格式的头顶键值对,会将其增添到本人的动态字典中。后续传输那样的剧情,就切合第 1 种情形了。

4)头部名称在字典中,不许更新动态字典

JavaScript

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

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

这种状态与第 2 种状态十三分相近,独一差别之处是:第一个字节左几位稳定为 0001,只剩余二个人来贮存索引了,如下图:

图片 18

那边必要介绍其它三个知识点:对整数的解码。上海体育场面中第八个字节为 00011111,并不意味着底部名称的目录为 15(1111)。第两个字节去掉固定的 0001,只剩几个人可用,将位数用 N 表示,它不能不用来表示小于「2 ^ N – 1 = 15」的寸头 I。对于 I,需求服从以下规则求值(途胜FC 7541中的伪代码,via):

JavaScript

if I < 2 ^ N - 1, return I # I 小于 2 ^ N - 1 时,直接再次来到 else M = 0 repeat B = next octet # 让 B 等于下叁个六个人 I = I + (B & 127卡塔尔(英语:State of Qatar) * 2 ^ M # I = I + (B 低七位 * 2 ^ M) M = M + 7 while B & 128 == 128 # B 最高位 = 1 时三番两次,不然重返 I return I

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if I &lt; 2 ^ N - 1, return I         # I 小于 2 ^ N - 1 时,直接返回
else
    M = 0
    repeat
        B = next octet             # 让 B 等于下一个八位
        I = I + (B &amp; 127) * 2 ^ M  # I = I + (B 低七位 * 2 ^ M)
        M = M + 7
    while B &amp; 128 == 128           # B 最高位 = 1 时继续,否则返回 I
    return I
 

对于上海体育场合中的数据,依照那些法规算出索引值为 32(00011111 00010001,15 + 17),代表 cookie。须求小心的是,公约中负有写成(N+)的数字,例如Index (4+卡塔尔(قطر‎、Name Length (7+卡塔尔(英语:State of Qatar),都亟需根据那个法则来编码和平解决码。

这种格式的头顶键值对,不一致意被增添到动态字典中(但足以选拔哈夫曼编码)。对于有个别相当敏感的头顶,举个例子用来证实的 Cookie,这么做能够拉长安全性。

5)尾部名称不在字典中,不容许更新动态字典

JavaScript

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

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+---+---+---+---+---+---+---+---+
| 0 | 0 | 0 | 1 |       0       |
+---+---+-----------------------+
| H |     Name Length (7+)      |
+---+---------------------------+
|  Name String (Length octets)  |
+---+---------------------------+
| H |     Value Length (7+)     |
+---+---------------------------+
| Value String (Length octets)  |
+-------------------------------+
 

这种气象与第 3 种意况非常周围,独一不一致之处是:第一个字节固定为 00010000。这种情况超级少见,未有截图,各位能够脑补。相通,这种格式的底部键值对,也不相同意被增多到动态字典中,只可以接受哈夫曼编码来压缩体量。

实在,契约中还明显了与 4、5 极度临近的其它三种格式:将 4、5 格式中的第三个字节第四位由 1 改为 0 就可以。它代表「本次不更新动态词典」,而 4、5 代表「相对差别意更新动态词典」。区别不是一点都不小,这里略过。

驾驭了底部压缩的技巧细节,理论上得以很自在写出 HTTP/2 底部解码工具了。作者比较懒,直接找来 node-http2 中的 compressor.js 验证一下:

JavaScript

var Decompressor = require('./compressor').Decompressor; var testLog = require('bunyan').createLogger({name: 'test'}); var decompressor = new Decompressor(testLog, 'REQUEST'); var buffer = new Buffer('820481634188353daded6ae43d3f877abdd07f66a281b0dae053fad0321aa49d13fda992a49685340c8a6adca7e28102e10fda9677b8d05707f6a62293a9d810020004015309ac2ca7f2c3415c1f53b0497ca589d34d1f43aeba0c41a4c7a98f33a69a3fdf9a68fa1d75d0620d263d4c79a68fbed00177febe58f9fbed00177b518b2d4b70ddf45abefb4005db901f1184ef034eff609cb60725034f48e1561c8469669f081678ae3eb3afba465f7cb234db9f4085aec1cd48ff86a8eb10649cbf', 'hex'); console.log(decompressor.decompress(buffer)); decompressor._table.forEach(function(row, index) { console.log(index + 1, row[0], row[1]); });

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var Decompressor = require('./compressor').Decompressor;
 
var testLog = require('bunyan').createLogger({name: 'test'});
var decompressor = new Decompressor(testLog, 'REQUEST');
 
var buffer = new Buffer('820481634188353daded6ae43d3f877abdd07f66a281b0dae053fad0321aa49d13fda992a49685340c8a6adca7e28102e10fda9677b8d05707f6a62293a9d810020004015309ac2ca7f2c3415c1f53b0497ca589d34d1f43aeba0c41a4c7a98f33a69a3fdf9a68fa1d75d0620d263d4c79a68fbed00177febe58f9fbed00177b518b2d4b70ddf45abefb4005db901f1184ef034eff609cb60725034f48e1561c8469669f081678ae3eb3afba465f7cb234db9f4085aec1cd48ff86a8eb10649cbf', 'hex');
 
console.log(decompressor.decompress(buffer));
 
decompressor._table.forEach(function(row, index) {
    console.log(index + 1, row[0], row[1]);
});
 

头顶原始数据来自于本文第三张截图,运转结果如下(静态字典只截取了生机勃勃部分):

JavaScript

{ ':method': 'GET', ':path': '/', ':authority': 'imququ.com', ':scheme': 'https', 'user-agent': 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.11; rv:41.0) Gecko/20100101 Firefox/41.0', accept: 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8', 'accept-language': 'en-US,en;q=0.5', 'accept-encoding': 'gzip, deflate', cookie: 'v=47; u=6f048d6e-adc4-4910-8e69-797c399ed456', pragma: 'no-cache' } 1 ':authority' '' 2 ':method' 'GET' 3 ':method' 'POST' 4 ':path' '/' 5 ':path' '/index.html' 6 ':scheme' 'http' 7 ':scheme' 'https' 8 ':status' '200' ... ... 32 'cookie' '' ... ... 60 'via' '' 61 'www-authenticate' '' 62 'pragma' 'no-cache' 63 'cookie' 'u=6f048d6e-adc4-4910-8e69-797c399ed456' 64 'accept-language' 'en-US,en;q=0.5' 65 'accept' 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8' 66 'user-agent' 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.11; rv:41.0) Gecko/20100101 Firefox/41.0' 67 ':authority' 'imququ.com'

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{ ':method': 'GET',
  ':path': '/',
  ':authority': 'imququ.com',
  ':scheme': 'https',
  'user-agent': 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.11; rv:41.0) Gecko/20100101 Firefox/41.0',
  accept: 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8',
  'accept-language': 'en-US,en;q=0.5',
  'accept-encoding': 'gzip, deflate',
  cookie: 'v=47; u=6f048d6e-adc4-4910-8e69-797c399ed456',
  pragma: 'no-cache' }
1 ':authority' ''
2 ':method' 'GET'
3 ':method' 'POST'
4 ':path' '/'
5 ':path' '/index.html'
6 ':scheme' 'http'
7 ':scheme' 'https'
8 ':status' '200'
... ...
32 'cookie' ''
... ...
60 'via' ''
61 'www-authenticate' ''
62 'pragma' 'no-cache'
63 'cookie' 'u=6f048d6e-adc4-4910-8e69-797c399ed456'
64 'accept-language' 'en-US,en;q=0.5'
65 'accept' 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8'
66 'user-agent' 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.11; rv:41.0) Gecko/20100101 Firefox/41.0'
67 ':authority' 'imququ.com'
 

能够见见,这段从 Wireshark 拷出来的底部数据足以健康解码,动态字典也拿到了立异(62 – 67)。

金玉锦绣细节

叩问了 HTTP/2 底部压缩的基本原理,最终大家来看一下现实的兑现细节。HTTP/2 的头顶键值对有以下那么些境况:

1)整个底部键值对都在字典中

JavaScript

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

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

那是最简便易行的动静,使用二个字节就足以代表那么些底部了,最左一人牢固为 1,之后两个人寄放键值对在静态或动态字典中的索引。举例下图中,底部索引值为 2(0000010),在静态字典中询问可得 : method :GET

图片 19

2)底部名称在字典中,更新动态字典

JavaScript

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

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+---+---+---+---+---+---+---+---+
| 0 | 1 |      Index (6+)       |
+---+---+-----------------------+
| H |     Value Length (7+)     |
+---+---------------------------+
| Value String (Length octets)  |
+-------------------------------+
 

对此这种地方,首先必要接收贰个字节表示底部名称:左两位牢固为 01,之后五人存放尾部名称在静态或动态字典中的索引。接下来的二个字节第壹位H 表示底部值是还是不是利用了哈夫曼编码,剩余伍人表示底部值的长度 L,后续 L 个字节正是底部值的具体内容了。比方下图中索引值为 32(100000),在静态字典中询问可得  cookie ;头部值使用了哈夫曼编码(1),长度是 28(0011100);接下去的 二十七个字节是 cookie 的值,将其进展哈夫曼解码就会博取具体内容。

图片 20

客商端或服务端见到这种格式的头顶键值对,会将其增多到自个儿的动态字典中。后续传输那样的内容,就适合第 1 种情况了。

3)尾部名称不在字典中,更新动态字典

JavaScript

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

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+---+---+---+---+---+---+---+---+
| 0 | 1 |           0           |
+---+---+-----------------------+
| H |     Name Length (7+)      |
+---+---------------------------+
|  Name String (Length octets)  |
+---+---------------------------+
| H |     Value Length (7+)     |
+---+---------------------------+
| Value String (Length octets)  |
+-------------------------------+
 

这种气象与第 2 种境况相通,只是出于底部名称不在字典中,所以首先个字节固定为 01000000;接着注脚名称是或不是利用哈夫曼编码及长度,并放上名称的具体内容;再声明值是还是不是接纳哈夫曼编码及长度,最终放上值的具体内容。比方下图中名称的尺寸是 5(0000101),值的长短是 6(0000110)。对其具体内容举办哈夫曼解码后,可得 pragma: no-cache 。

图片 21

客商端或服务端看到这种格式的底部键值对,会将其增多到自身的动态字典中。后续传输那样的剧情,就符合第 1 种情状了。

4)底部名称在字典中,不许更新动态字典

JavaScript

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

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| 0 | 0 | 0 | 1 |  Index (4+)   |
+---+---+-----------------------+
| H |     Value Length (7+)     |
+---+---------------------------+
| Value String (Length octets)  |
+-------------------------------+
 

这种地方与第 2 种情景相当周围,独一分歧的地方是:第八个字节左几个人稳固为 0001,只剩余四位来存放索引了,如下图:

图片 22

此地须求介绍此外二个知识点:对整数的解码。上海体育场地中率先个字节为 00011111,并不意味底部名称的目录为 15(1111)。第二个字节去掉固定的 0001,只剩四个人可用,将位数用 N 表示,它一定要用来代表小于「2 ^ N – 1 = 15」的整数 I。对于 I,需求依据以下准绳求值(SportageFC 7541中的伪代码,via):

Python

if I < 2 ^ N - 1, return I # I 小于 2 ^ N - 1 时,直接回到 else M = 0 repeat B = next octet # 让 B 等于下叁个多人 I = I + (B & 127卡塔尔 * 2 ^ M # I = I + (B 低七位 * 2 ^ M) M = M + 7 while B & 128 == 128 # B 最高位 = 1 时延续,不然重返 I return I

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if I < 2 ^ N - 1, return I         # I 小于 2 ^ N - 1 时,直接返回
else
    M = 0
    repeat
        B = next octet             # 让 B 等于下一个八位
        I = I + (B & 127) * 2 ^ M  # I = I + (B 低七位 * 2 ^ M)
        M = M + 7
    while B & 128 == 128           # B 最高位 = 1 时继续,否则返回 I
    return I

对于上海教室中的数据,依照那些法规算出索引值为 32(00011111 00010001,15 + 17),代表  cookie 。须求注意的是,协议中负有写成(N+)的数字,比如Index (4+卡塔尔、Name Length (7+卡塔尔(قطر‎,都亟待遵从那么些法规来编码和解码。

这种格式的头顶键值对,不相同意被增加到动态字典中(但能够利用哈夫曼编码)。对于部分出色灵活的尾部,举个例子用来评释的 Cookie,这么做能够增强安全性。

5)尾部名称不在字典中,不准更新动态字典

JavaScript

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

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| 0 | 0 | 0 | 1 |       0       |
+---+---+-----------------------+
| H |     Name Length (7+)      |
+---+---------------------------+
|  Name String (Length octets)  |
+---+---------------------------+
| H |     Value Length (7+)     |
+---+---------------------------+
| Value String (Length octets)  |
+-------------------------------+
 

这种场所与第 3 种情景卓殊周围,独一区别的地方是:第三个字节固定为 00010000。这种景色比很少见,未有截图,各位能够脑补。相符,这种格式的头顶键值对,也不准被增多到动态字典中,只可以选择哈夫曼编码来缩短年体育积。

其实,合同中还分明了与 4、5 非常雷同的其余二种格式:将 4、5 格式中的第一个字节第几人由 1 改为 0 就能够。它表示「此番不更新动态词典」,而 4、5 代表「相对不容许更新动态词典」。分化不是一点都不小,这里略过。

知道了底部压缩的本事细节,理论上能够非常轻易写出 HTTP/2 尾部解码工具了。笔者相比懒,间接找来 node-http2中的 compressor.js 验证一下:

JavaScript

var Decompressor = require('./compressor').Decompressor; var testLog = require('bunyan').createLogger({name: 'test'}); var decompressor = new Decompressor(testLog, 'REQUEST'); var buffer = new Buffer('820481634188353daded6ae43d3f877abdd07f66a281b0dae053fad0321aa49d13fda992a49685340c8a6adca7e28102e10fda9677b8d05707f6a62293a9d810020004015309ac2ca7f2c3415c1f53b0497ca589d34d1f43aeba0c41a4c7a98f33a69a3fdf9a68fa1d75d0620d263d4c79a68fbed00177febe58f9fbed00177b518b2d4b70ddf45abefb4005db901f1184ef034eff609cb60725034f48e1561c8469669f081678ae3eb3afba465f7cb234db9f4085aec1cd48ff86a8eb10649cbf', 'hex'); console.log(decompressor.decompress(buffer)); decompressor._table.forEach(function(row, index) { console.log(index + 1, row[0], row[1]); });

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var Decompressor = require('./compressor').Decompressor;
 
var testLog = require('bunyan').createLogger({name: 'test'});
var decompressor = new Decompressor(testLog, 'REQUEST');
 
var buffer = new Buffer('820481634188353daded6ae43d3f877abdd07f66a281b0dae053fad0321aa49d13fda992a49685340c8a6adca7e28102e10fda9677b8d05707f6a62293a9d810020004015309ac2ca7f2c3415c1f53b0497ca589d34d1f43aeba0c41a4c7a98f33a69a3fdf9a68fa1d75d0620d263d4c79a68fbed00177febe58f9fbed00177b518b2d4b70ddf45abefb4005db901f1184ef034eff609cb60725034f48e1561c8469669f081678ae3eb3afba465f7cb234db9f4085aec1cd48ff86a8eb10649cbf', 'hex');
 
console.log(decompressor.decompress(buffer));
 
decompressor._table.forEach(function(row, index) {
    console.log(index + 1, row[0], row[1]);
});

尾部原始数据出自于本文第三张截图,运维结果如下(静态字典只截取了后生可畏有个别):

{ ':method': 'GET', ':path': '/', ':authority': 'imququ.com', ':scheme': 'https', 'user-agent': 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.11; rv:41.0) Gecko/20100101 Firefox/41.0', accept: 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8', 'accept-language': 'en-US,en;q=0.5', 'accept-encoding': 'gzip, deflate', cookie: 'v=47; u=6f048d6e-adc4-4910-8e69-797c399ed456', pragma: 'no-cache' } 1 ':authority' '' 2 ':method' 'GET' 3 ':method' 'POST' 4 ':path' '/' 5 ':path' '/index.html' 6 ':scheme' 'http' 7 ':scheme' 'https' 8 ':status' '200' ... ... 32 'cookie' '' ... ... 60 'via' '' 61 'www-authenticate' '' 62 'pragma' 'no-cache' 63 'cookie' 'u=6f048d6e-adc4-4910-8e69-797c399ed456' 64 'accept-language' 'en-US,en;q=0.5' 65 'accept' 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8' 66 'user-agent' 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.11; rv:41.0) Gecko/20100101 Firefox/41.0' 67 ':authority' 'imququ.com'

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{ ':method': 'GET',
  ':path': '/',
  ':authority': 'imququ.com',
  ':scheme': 'https',
  'user-agent': 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.11; rv:41.0) Gecko/20100101 Firefox/41.0',
  accept: 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8',
  'accept-language': 'en-US,en;q=0.5',
  'accept-encoding': 'gzip, deflate',
  cookie: 'v=47; u=6f048d6e-adc4-4910-8e69-797c399ed456',
  pragma: 'no-cache' }
1 ':authority' ''
2 ':method' 'GET'
3 ':method' 'POST'
4 ':path' '/'
5 ':path' '/index.html'
6 ':scheme' 'http'
7 ':scheme' 'https'
8 ':status' '200'
... ...
32 'cookie' ''
... ...
60 'via' ''
61 'www-authenticate' ''
62 'pragma' 'no-cache'
63 'cookie' 'u=6f048d6e-adc4-4910-8e69-797c399ed456'
64 'accept-language' 'en-US,en;q=0.5'
65 'accept' 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8'
66 'user-agent' 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.11; rv:41.0) Gecko/20100101 Firefox/41.0'
67 ':authority' 'imququ.com'

能够看看,这段从 Wireshark 拷出来的头顶数据能够不荒谬解码,动态字典也获得了履新(62 – 67)。

总结

在开展 HTTP/2 网址质量优化时很注重一点是「使用尽恐怕少的连接数」,本文提到的头顶压缩是内部一个很首要的来头:同二个连接上发生的央求和响应越来越多,动态字典储存得越全,底部压缩效果也就越好。所以,针对 HTTP/2 网址,最棒实施是毫无合并财富,不要散列域名。

暗许景况下,浏览器会针对那个情状选取同叁个三回九转:

  • 同生龙活虎域名下的财富;
  • 分裂域名下的财富,可是满意三个原则:1)解析到同一个IP;2)使用同三个证书;

上边第一点轻巧精晓,第二点则非常轻易被忽略。实际上 Google已经这样做了,Google 风流倜傥多元网址都共用了同多个证书,能够这么表达:

JavaScript

$ openssl s_client -connect google.com:443 |openssl x509 -noout -text | grep DNS depth=2 C = US, O = GeoTrust Inc., CN = GeoTrust Global CA verify error:num=20:unable to get local issuer certificate verify return:0 DNS:*.google.com, DNS:*.android.com, DNS:*.appengine.google.com, DNS:*.cloud.google.com, DNS:*.google-analytics.com, DNS:*.google.ca, DNS:*.google.cl, DNS:*.google.co.in, DNS:*.google.co.jp, DNS:*.google.co.uk, DNS:*.google.com.ar, DNS:*.google.com.au, DNS:*.google.com.br, DNS:*.google.com.co, DNS:*.google.com.mx, DNS:*.google.com.tr, DNS:*.google.com.vn, DNS:*.google.de, DNS:*.google.es, DNS:*.google.fr, DNS:*.google.hu, DNS:*.google.it, DNS:*.google.nl, DNS:*.google.pl, DNS:*.google.pt, DNS:*.googleadapis.com, DNS:*.googleapis.cn, DNS:*.googlecommerce.com, DNS:*.googlevideo.com, DNS:*.gstatic.cn, DNS:*.gstatic.com, DNS:*.gvt1.com, DNS:*.gvt2.com, DNS:*.metric.gstatic.com, DNS:*.urchin.com, DNS:*.url.google.com, DNS:*.youtube-nocookie.com, DNS:*.youtube.com, DNS:*.youtubeeducation.com, DNS:*.ytimg.com, DNS:android.com, DNS:g.co, DNS:goo.gl, DNS:google-analytics.com, DNS:google.com, DNS:googlecommerce.com, DNS:urchin.com, DNS:youtu.be, DNS:youtube.com, DNS:youtubeeducation.com

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$ openssl s_client -connect google.com:443 |openssl x509 -noout -text | grep DNS
 
depth=2 C = US, O = GeoTrust Inc., CN = GeoTrust Global CA
verify error:num=20:unable to get local issuer certificate
verify return:0
                DNS:*.google.com, DNS:*.android.com, DNS:*.appengine.google.com, DNS:*.cloud.google.com, DNS:*.google-analytics.com, DNS:*.google.ca, DNS:*.google.cl, DNS:*.google.co.in, DNS:*.google.co.jp, DNS:*.google.co.uk, DNS:*.google.com.ar, DNS:*.google.com.au, DNS:*.google.com.br, DNS:*.google.com.co, DNS:*.google.com.mx, DNS:*.google.com.tr, DNS:*.google.com.vn, DNS:*.google.de, DNS:*.google.es, DNS:*.google.fr, DNS:*.google.hu, DNS:*.google.it, DNS:*.google.nl, DNS:*.google.pl, DNS:*.google.pt, DNS:*.googleadapis.com, DNS:*.googleapis.cn, DNS:*.googlecommerce.com, DNS:*.googlevideo.com, DNS:*.gstatic.cn, DNS:*.gstatic.com, DNS:*.gvt1.com, DNS:*.gvt2.com, DNS:*.metric.gstatic.com, DNS:*.urchin.com, DNS:*.url.google.com, DNS:*.youtube-nocookie.com, DNS:*.youtube.com, DNS:*.youtubeeducation.com, DNS:*.ytimg.com, DNS:android.com, DNS:g.co, DNS:goo.gl, DNS:google-analytics.com, DNS:google.com, DNS:googlecommerce.com, DNS:urchin.com, DNS:youtu.be, DNS:youtube.com, DNS:youtubeeducation.com
 

应用多域名加上肖似的 IP 和注明布置 Web 服务有独特的含义:让匡助 HTTP/2 的终极只创设一个老是,用上 HTTP/2 公约带来的各类利润;而只协理 HTTP/1.1 的终端则会确立多少个三番五回,达到同期更加的多并发乞求的指标。那在 HTTP/2 完全普遍前也是三个不易的选取。

正文就写到这里,希望能给对 HTTP/2 感兴趣的校友带给帮忙,也招待我们继续关怀本博客的「HTTP/2 专题」。

打赏支持笔者写出更加的多好小说,谢谢!

打赏我

总结

在进行 HTTP/2 网址品质优化时很要紧一点是「使用尽可能少的连接数」,本文提到的头顶压缩是中间叁个很入眼的缘故:同一个三番两次上发出的伸手和响应愈来愈多,动态字典积累得越全,底部压缩效果也就越好。所以,针对 HTTP/2 网址,最棒实行是不要合併财富,不要散列域名。

暗中同意意况下,浏览器会针对这个意况接收同叁个老是:

  • 同后生可畏域名下的财富;
  • 差异乡名下的财富,不过满意两个尺码:1)分析到同一个IP;2)使用同一个证书;

地点第一点轻巧通晓,第二点则相当轻巧被忽视。实际上 Google已经那样做了,Google 意气风发多级网址都共用了同三个评释,可以这么表达:

$ openssl s_client -connect google.com:443 |openssl x509 -noout -text | grep DNS depth=2 C = US, O = GeoTrust Inc., CN = GeoTrust Global CA verify error:num=20:unable to get local issuer certificate verify return:0 DNS:*.google.com, DNS:*.android.com, DNS:*.appengine.google.com, DNS:*.cloud.google.com, DNS:*.google-analytics.com, DNS:*.google.ca, DNS:*.google.cl, DNS:*.google.co.in, DNS:*.google.co.jp, DNS:*.google.co.uk, DNS:*.google.com.ar, DNS:*.google.com.au, DNS:*.google.com.br, DNS:*.google.com.co, DNS:*.google.com.mx, DNS:*.google.com.tr, DNS:*.google.com.vn, DNS:*.google.de, DNS:*.google.es, DNS:*.google.fr, DNS:*.google.hu, DNS:*.google.it, DNS:*.google.nl, DNS:*.google.pl, DNS:*.google.pt, DNS:*.googleadapis.com, DNS:*.googleapis.cn, DNS:*.googlecommerce.com, DNS:*.googlevideo.com, DNS:*.gstatic.cn, DNS:*.gstatic.com, DNS:*.gvt1.com, DNS:*.gvt2.com, DNS:*.metric.gstatic.com, DNS:*.urchin.com, DNS:*.url.google.com, DNS:*.youtube-nocookie.com, DNS:*.youtube.com, DNS:*.youtubeeducation.com, DNS:*.ytimg.com, DNS:android.com, DNS:g.co, DNS:goo.gl, DNS:google-analytics.com, DNS:google.com, DNS:googlecommerce.com, DNS:urchin.com, DNS:youtu.be, DNS:youtube.com, DNS:youtubeeducation.com

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$ openssl s_client -connect google.com:443 |openssl x509 -noout -text | grep DNS
 
depth=2 C = US, O = GeoTrust Inc., CN = GeoTrust Global CA
verify error:num=20:unable to get local issuer certificate
verify return:0
                DNS:*.google.com, DNS:*.android.com, DNS:*.appengine.google.com, DNS:*.cloud.google.com, DNS:*.google-analytics.com, DNS:*.google.ca, DNS:*.google.cl, DNS:*.google.co.in, DNS:*.google.co.jp, DNS:*.google.co.uk, DNS:*.google.com.ar, DNS:*.google.com.au, DNS:*.google.com.br, DNS:*.google.com.co, DNS:*.google.com.mx, DNS:*.google.com.tr, DNS:*.google.com.vn, DNS:*.google.de, DNS:*.google.es, DNS:*.google.fr, DNS:*.google.hu, DNS:*.google.it, DNS:*.google.nl, DNS:*.google.pl, DNS:*.google.pt, DNS:*.googleadapis.com, DNS:*.googleapis.cn, DNS:*.googlecommerce.com, DNS:*.googlevideo.com, DNS:*.gstatic.cn, DNS:*.gstatic.com, DNS:*.gvt1.com, DNS:*.gvt2.com, DNS:*.metric.gstatic.com, DNS:*.urchin.com, DNS:*.url.google.com, DNS:*.youtube-nocookie.com, DNS:*.youtube.com, DNS:*.youtubeeducation.com, DNS:*.ytimg.com, DNS:android.com, DNS:g.co, DNS:goo.gl, DNS:google-analytics.com, DNS:google.com, DNS:googlecommerce.com, DNS:urchin.com, DNS:youtu.be, DNS:youtube.com, DNS:youtubeeducation.com

选择多域名加上相仿的 IP 和证件安排 Web 服务有特殊的含义:让协助 HTTP/2 的终点只建立叁个接连,用上 HTTP/2 左券带给的各个利润;而只扶植 HTTP/1.1 的极点则会创立多少个三回九转,达到同期更加多并发诉求的目标。那在 HTTP/2 完全普遍前也是八个不容争辩的挑精拣肥。

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