概览

版本	底层协议	特性	备注
1.x	tcp	更多的缓存控制策略请求范围设置(断点续传) 新增了错误状态响应码 Host头处理，传递主机名支持长连接	:—
https	tcp+tls	需要证书 TLS加密传输协议	:—
2.0	tcp+tls	二进制格式多路复用 header压缩服务端推送	:—
3.0	udp	减少了TCP三次握手及TLS握手时间连接迁移线头阻塞(HOL)问题的解决更为彻底	:—

Http 1.x

报文格式

请求报文

响应报文

链接过程

建立一个TCP套接字连接(3次握手)
客户端向服务器发送一个文本的请求报文
服务器响应报文: 解析请求，定位请求资源。服务器将资源复本写到TCP套接字，由客户端读取
释放连接TCP连接:
- 若connection 模式为close，则服务器主动关闭TCP连接，客户端被动关闭连接，释放TCP连接; (4次挥手)
- 若connection 模式为keepalive，则该连接会保持一段时间，在该时间内可以继续接收请求;

Http 2.0

特性
- 二进制报文
- 链接多路复用
- 头部压缩
- Server Push
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概念

流(Stream): 交互处理单元，表达一次完整的资源请求-响应数据交换流程
帧(Frame)：交换数据的基本单位，一个流有一到多个帧

报文

HTTP/2 采用二进制格式传输数据，数据的单位是Frame,Frame的格式如下:

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

报文解释

Length 24: Frame Payload的大小,2M
Type: Frame类型 DATA/HEADERS/PRIORITY/PUSH_PROMISE
Flags 8 END_STREAM/END_HEADERS/PADDED/PRIORITY
R 1 保留位
Stream Identifier 31 数据流id
Frame Payload 0… 数据内容

多路复用

解决1.x 线头阻塞(Head-of-Line Blocking)问题，提高网路请求速度

Server Push

HTTP 2.0 连接后，客户端与服务器交换SETTINGS 帧，借此可以限定双向并发的流的最大数量。因此，客户端可以限定推送流的数量，或者通过把这个值设置为0 而完全禁用服务器推送。
所有推送的资源都遵守同源策略。换句话说，服务器不能随便将第三方资源推送给客户端，而必须是经过双方确认才行。
PUSH_PROMISE：所有服务器推送流都由PUSH_PROMISE 发端，服务器向客户端发出的有意推送所述资源的信号。客户端接收到PUSH_PROMISE 帧之后，可以视自身需求选择拒绝这个流
几点限制：
- 服务器必须遵循请求- 响应的循环，只能借着对请求的响应推送资源
- PUSH_PROMISE 帧必须在返回响应之前发送，以免客户端出现竞态条件。

流：

frame
属性
- 优先级
- 状态（生命周期）
- 标识符
管理行为
- 流量控制
- 并发流数量

Stream States

     
                         +--------+
                 send PP |        | recv PP
                ,--------|  idle  |--------.
               /         |        |         \
              v          +--------+          v
       +----------+          |           +----------+
       |          |          | send H /  |          |
,------| reserved |          | recv H    | reserved |------.
|      | (local)  |          |           | (remote) |      |
|      +----------+          v           +----------+      |
|          |             +--------+             |          |
|          |     recv ES |        | send ES     |          |
|   send H |     ,-------|  open  |-------.     | recv H   |
|          |    /        |        |        \    |          |
|          v   v         +--------+         v   v          |
|      +----------+          |           +----------+      |
|      |   half   |          |           |   half   |      |
|      |  closed  |          | send R /  |  closed  |      |
|      | (remote) |          | recv R    | (local)  |      |
|      +----------+          |           +----------+      |
|           |                |                 |           |
|           | send ES /      |       recv ES / |           |
|           | send R /       v        send R / |           |
|           | recv R     +--------+   recv R   |           |
| send R /  `----------->|        |<-----------'  send R / |
| recv R                 | closed |               recv R   |
`----------------------->|        |<----------------------'
                         +--------+

   send:   endpoint sends this frame
   recv:   endpoint receives this frame

   H:  HEADERS frame (with implied CONTINUATIONs)
   PP: PUSH_PROMISE frame (with implied CONTINUATIONs)
   ES: END_STREAM flag
   R:  RST_STREAM frame

头部压缩

减少需要传输的header大小

建立索引表，表示常用的请求
字符串进行压缩

Index	Index	Index
1	authority
2	method	GET
3	method	POST
4	path	/
5	path	/index.html
6	scheme	http
7	scheme	https
8	status	200
…	…	…
58	user-agent
…	…	…
61	www-authenticate

缓存常用数据,保存在动态表里

<----------  Index Address Space ---------->
<-- Static  Table -->  <-- Dynamic Table -->
+---+-----------+---+  +---+-----------+---+
| 1 |    ...    | s |  |s+1|    ...    |s+k|
+---+-----------+---+  +---+-----------+---+
                       ^                   |
                       |                   V
                 Insertion Point      Dropping Point

Http3.0

对线头阻塞(HOL)问题的解决更为彻底
切换网络时的连接保持

机制	2.0问题	3.0方案	备注
自定义连接机制	tcp连接是由四元组标识的，分别是源ip、源端口、目的端口，一旦一个元素发生变化时，就会断开重连，重新连接	使用udp协议，不再以四元组标识，而是以一个64位的随机数作为ID来标识。	:—
自定义重传机制	tcp超时的采样存在不准确的问题（原始包和重传包ack区分）	QUIC也有个序列号，是递增的	:—
无阻塞的多路复用	tcp协议在处理包时是有严格顺序的，当其中一个数据包遇到问题，TCP连接需要等待这个包完成重传之后才能继续进行.(前面stream2的帧没有收到，后面stream1的帧也会因此堵塞)	QUIC是基于UDP的，一个连接上的多个stream之间没有依赖	:—
自定义流量控制	TCP协议中，接收端的窗口的起始点是下一个要接收并且ACK的包，即便后来的包都到了，放在缓存里面，窗口也不能右移，就会导致后面的到了，也有可能超时重传，浪费带宽	QUIC的ACK是基于offset的，每个offset的包来了，进了缓存，就可以应答，应答后就不会重发	:—

Chen's Notes

Http版本协议变迁历史

概览

Http 1.x

报文格式

链接过程

Http 2.0

概念

报文

多路复用

Server Push

流：

头部压缩

Http3.0

附录