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HTTP/二 尾部压缩技术介绍

2019年4月14日 - Bootstrap

HTTP/贰 头部压缩技术介绍

2016/04/13 · 基础技术 ·
HTTP/2

正文小编: 伯乐在线
JerryQu
。未经作者许可,禁止转发!
迎接参加伯乐在线 专辑小编

大家知道,HTTP/二 协议由四个 SportageFC 组成:2个是 RFC
7540
,描述了 HTTP/二协议自己;多个是 RFC
7541
,描述了 HTTP/二协议中选用的尾部压缩技术。本文将通超过实际际案例带领大家详细地认识 HTTP/贰底部压缩那门技术。

HTTP/二 底部压缩技术介绍

2015/11/03 · HTML5 ·
HTTP/2

原稿出处:
imququ(@屈光宇)   

咱俩明白,HTTP/二 协议由七个 猎豹CS六FC 组成:三个是 RFC
7540
,描述了 HTTP/二协议本身;2个是 RFC
7541
,描述了 HTTP/二协议中利用的头顶压缩技术。本文将因此实际案例指引我们详细地认识 HTTP/贰尾部压缩那门技术。

为什么要削减

在 HTTP/一 中,HTTP 请求和响应都是由「状态行、请求 /
响应底部、音信主体」三部分组成。1般而言,新闻主体都会透过 gzip
压缩,或然本人传输的正是压缩过后的2进制文件(例如图片、音频),但情状行和尾部却绝非经过任何压缩,直接以纯文本传输。

乘势 Web 功效更是复杂,每种页面爆发的伸手数也尤为多,根据 HTTP
Archive

的总计,当前平均每种页面都会时有发生不少个请求。越多的请求导致消耗在头顶的流量越多,尤其是历次都要传输
UserAgent、Cookie 那类不会反复变动的始末,完全是1种浪费。

以下是本身顺手打开的叁个页面包车型大巴抓包结果。能够见到,传输底部的互连网支付超越100kb,比 HTML 还多:

manbetx2.0手机版 1

上边是在那之中3个呼吁的精心。能够见见,为了拿走 58字节的数量,在头顶传输上开销了好数倍的流量:

manbetx2.0手机版 2

HTTP/1时期,为了减小底部消耗的流量,有好多优化方案得以品味,例如合并请求、启用
Cookie-Free
域名等等,可是那个方案或多或少会引进壹些新的难题,那里不展开研讨。

为啥要缩减

在 HTTP/1 中,HTTP 请求和响应都以由「状态行、请求 /
响应尾部、消息主体」叁有的构成。一般而言,消息主体都会经过 gzip
压缩,恐怕本人传输的便是减掉过后的二进制文件(例如图片、音频),但气象行和尾部却并未有通过其余压缩,直接以纯文本传输。

趁着 Web 效用尤其复杂,每种页面爆发的央求数也越加多,依照 HTTP
Archive
 的总计,当前平均每一种页面都会发生众多个请求。愈来愈多的乞求导致消耗在头顶的流量越来越多,越发是每一趟都要传输
UserAgent、Cookie 那类不会频繁变更的剧情,完全是一种浪费。

以下是自家顺手打开的多个页面的抓包结果。能够看看,传输底部的网络花费超越拾0kb,比 HTML 还多:

manbetx2.0手机版 3

上边是内部3个伸手的技艺极其精巧。能够看到,为了获取 58字节的多少,在头顶传输上海消防费了一点倍的流量:

manbetx2.0手机版 4

HTTP/一时期,为了减小底部消耗的流量,有很多优化方案得以尝尝,例如合并请求、启用
Cookie-Free
域名等等,然则那几个方案或多或少会引进1些新的题材,那里不展开商量。

减去后的效应

接下去自个儿将运用访问本博客的抓包记录以来明 HTTP/二尾部压缩带来的浮动。如何利用 Wireshark 对 HTTPS
网站进行抓包并解密,请看作者的manbetx2.0手机版,那篇小说

率先直接上海教室。下图选中的 Stream 是第叁遍访问本站,浏览器发出的央求头:

manbetx2.0手机版 5

从图片中能够看出那一个 HEADETiggoS 流的长短是 20陆 个字节,而解码后的底院长度有
45一 个字节。简而言之,压缩后的头顶大小裁减了大体上多。

只是那就是一体呢?再上一张图。下图选中的 Stream
是点击本站链接后,浏览器发出的伸手头:

manbetx2.0手机版 6

能够观看那二遍,HEADE陆风X八S 流的长短唯有 4九 个字节,可是解码后的底委员长度却有
470 个字节。这二次,压缩后的头顶大小大致唯有原来大小的 百分之10。

何从前后四遍差别这么大呢?大家把三回的头顶新闻进行,查看同多少个字段几遍传输所占用的字节数:

manbetx2.0手机版 7

manbetx2.0手机版 8

相比较后得以发现,第一回的恳求尾部之所以相当小,是因为超过二分一键值对只占用了三个字节。越发是
UserAgent、Cookie
那样的头顶,第二回呼吁中供给占用很多字节,后续请求中都只供给二个字节。

调整和收缩后的效应

接下去本身将采取访问本博客的抓包记录以来明 HTTP/二尾部压缩带来的成形。怎么样行使 Wireshark 对 HTTPS
网址举行抓包并解密,请看自己的那篇小说。本文使用的抓包文件,能够点此处下载

首先直接上图。下图选中的 Stream 是第二遍访问本站,浏览器发出的呼吁头:

manbetx2.0手机版 9

从图片中能够看来这么些 HEADE酷威S 流的长短是 206 个字节,而解码后的头顶长度有
451 个字节。简单来说,压缩后的尾部大小裁减了大体上多。

不过那就是全体啊?再上一张图。下图选中的 Stream
是点击本站链接后,浏览器发出的请求头:

manbetx2.0手机版 10

能够见到那3次,HEADERubiconS 流的长短唯有 4玖 个字节,不过解码后的头顶长度却有
470 个字节。这二次,压缩后的尾部大小大致唯有原来大小的 1/10。

缘何前后一回差异这么大吗?我们把一遍的尾部新闻进行,查看同一个字段五回传输所占用的字节数:

manbetx2.0手机版 11

manbetx2.0手机版 12

相比后能够发现,第1回的呼吁尾部之所以相当小,是因为超越50%键值对只占用了1个字节。越发是
UserAgent、Cookie
那样的底部,第3次呼吁中必要占用很多字节,后续请求中都只要求3个字节。

技能原理

下边那张截图,取自 谷歌 的脾性专家 Ilya Grigorik 在 Velocity 20一伍 • SC
会议中分享的「HTTP/2 is here, let’s
optimize!
」,分外直观地描述了
HTTP/二 中尾部压缩的原理:

manbetx2.0手机版 13

自小编再用深远浅出的言语诠释下,尾部压缩需求在帮忙 HTTP/2 的浏览器和服务端之间:

静态字典的功力有五个:一)对于截然相称的头顶键值对,例如
:method: GET,能够一向利用1个字符表示;贰)对于底部名称能够包容的键值对,例如
cookie: xxxxxxx,能够将名称使用一个字符表示。HTTP/第22中学的静态字典如下(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,浏览器可以告知服务端,将 cookie: xxxxxxx
添加到动态字典中,那样持续一切键值对就能够使用二个字符表示了。类似的,服务端也可以立异对方的动态字典。必要小心的是,动态字典上下文有关,要求为每个HTTP/二 连接维护差别的字典。

选拔字典可以十分大地提高压缩效果,当中静态字典在第1遍呼吁中就足以应用。对于静态、动态字典中不存在的内容,还足以采纳哈夫曼编码来减小体量。HTTP/2使用了1份静态哈夫曼码表(详见),也急需内置在客户端和服务端之中。

那边顺便说一下,HTTP/壹 的意况行音信(Method、帕特h、Status 等),在
HTTP/2中被拆成键值对放入尾部(冒号起首的那一个),同样能够分享到字典和哈夫曼压缩。其它,HTTP/2中颇具尾部名称必须小写。

技能原理

下边那张截图,取自 谷歌(Google) 的习性专家 Ilya Grigorik 在 Velocity 20一5 • SC
会议中分享的「HTTP/2 is here, let’s
optimize!
」,十分直观地描述了
HTTP/贰 中尾部压缩的规律:

manbetx2.0手机版 14

自己再用浅显的言语诠释下,尾部压缩须求在支持 HTTP/贰 的浏览器和服务端之间:

静态字典的效益有五个:一)对于截然合营的尾部键值对,例如 :
method :GET
,能够直接行使3个字符表示;2)对于尾部名称能够包容的键值对,例如 cookie :xxxxxxx,能够将名称使用1个字符表示。HTTP/2中的静态字典如下(以下只截取了一部分,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

并且,浏览器能够告诉服务端,将 cookie :xxxxxxx 添加到动态字典中,那样继续一切键值对就足以行使三个字符表示了。类似的,服务端也能够立异对方的动态字典。必要专注的是,动态字典上下文有关,须要为种种HTTP/二 连接维护分歧的字典。

运用字典能够小幅度地升级压缩效果,当中静态字典在第1遍呼吁中就可以动用。对于静态、动态字典中不设有的内容,还是能使用哈夫曼编码来减小体量。HTTP/二使用了1份静态哈夫曼码表(详见),也急需内置在客户端和服务端之中。

那里顺便说一下,HTTP/一 的情状行新闻(Method、Path、Status 等),在
HTTP/第22中学被拆成键值对放入底部(冒号初始的那么些),同样可以大快朵颐到字典和哈夫曼压缩。其它,HTTP/2中装有尾部名称必须小写。

贯彻细节

询问了 HTTP/二 底部压缩的基本原理,最终大家来看一下切实可行的落到实处细节。HTTP/二的头顶键值对有以下这个情况:

一)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
2
3
4
5
  0   1   2   3   4   5   6   7
+—+—+—+—+—+—+—+—+
| 1 |        Index (7+)         |
+—+—————————+
 

那是最不难易行的气象,使用1个字节就可以代表那一个底部了,最左一人稳定为
1,之后陆个人存放键值对在静态或动态字典中的索引。例如下图中,底部索引值为
二(0000010),在静态字典中询问可得 :method: GET

manbetx2.0手机版 15

二)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) |
+——————————-+

1
2
3
4
5
6
7
8
9
  0   1   2   3   4   5   6   7
+—+—+—+—+—+—+—+—+
| 0 | 1 |      Index (6+)       |
+—+—+———————–+
| H |     Value Length (7+)     |
+—+—————————+
| Value String (Length octets)  |
+——————————-+
 

对于那种意况,首先须要采纳1个字节表示尾部名称:左两位稳定为
0壹,之后八个人存放尾部名称在静态或动态字典中的索引。接下来的1个字节第三个人H 表示尾部值是不是使用了哈夫曼编码,剩余柒个人表示底部值的长度 L,后续 L
个字节即是尾部值的具体内容了。例如下图中索引值为
32(一千00),在静态字典中询问可得
cookie;底部值使用了哈夫曼编码(一),长度是 2八(0011100);接下去的 30个字节是 cookie 的值,将其开始展览哈夫曼解码就能收获具体内容。

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客户端或服务端看到那种格式的头顶键值对,会将其添加到本人的动态字典中。后续传输那样的剧情,就符合第三 种状态了。

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) |
+——————————-+

1
2
3
4
5
6
7
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10
11
12
13
  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)  |
+——————————-+
 

那种情景与第 2种意况类似,只是出于尾部名称不在字典中,所以首先个字节固定为
0一千000;接着评释名称是不是采用哈夫曼编码及长度,并放上名称的具体内容;再表明值是不是使用哈夫曼编码及长度,最终放上值的具体内容。例如下图中名称的长度是
伍(0000拾1),值的长度是
六(00001⑩)。对其具体内容进行哈夫曼解码后,可得 pragma: no-cache

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客户端或服务端看到那种格式的头顶键值对,会将其添加到自个儿的动态字典中。后续传输那样的始末,就符合第叁 种情景了。

4)尾部名称在字典中,不一样意更新动态字典

JavaScript

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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
  0   1   2   3   4   5   6   7
+—+—+—+—+—+—+—+—+
| 0 | 0 | 0 | 1 |  Index (4+)   |
+—+—+———————–+
| H |     Value Length (7+)     |
+—+—————————+
| Value String (Length octets)  |
+——————————-+
 

那种景况与第 贰 种意况相当周围,唯1差别之处是:第2个字节左几个人稳定为
0001,只剩下二人来存放在索引了,如下图:

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此间供给介绍其它三个知识点:对整数的解码。上图中首先个字节为
00011111,并不代表底部名称的目录为 一伍(111一)。第三个字节去掉固定的
0001,只剩几个人可用,将位数用 N 表示,它不得不用来代表小于「二 ^ N – 一 =
1五」的整数 I。对于 I,需求服从以下规则求值(汉兰达FC 75四第11中学的伪代码,via):

JavaScript

if I < 2 ^ N – 1, return I # I 小于 二 ^ N – 一 时,直接重临 else M =
0 repeat B = next octet # 让 B 等于下3个7位 I = I + (B & 1二柒) *
2 ^ M # I = I + (B 低七位 * 2 ^ M) M = M + 7 while B & 128 == 128
# B 最高位 = 壹 时连任,不然重回 I return I

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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
 

对此上海体育场面中的数据,遵照那一个规则算出索引值为 32(0001111一 0001000一,一5 +
壹七),代表 cookie。须要专注的是,协议中有着写成(N+)的数字,例如
Index (四+)、Name Length (7+),都亟需根据这几个规则来编码和平化解码。

那种格式的头顶键值对,不允许被添加到动态字典中(但能够运用哈夫曼编码)。对于有些十三分灵动的底部,比如用来证实的
库克ie,这么做能够狠抓安全性。

5)底部名称不在字典中,不允许更新动态字典

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) |
+——————————-+

1
2
3
4
5
6
7
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11
12
13
  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)  |
+——————————-+
 

那种气象与第 三 种情景非凡类似,唯一分化之处是:第四个字节固定为
000一千0。这种景色比较少见,未有截图,各位能够脑补。同样,那种格式的底部键值对,也不一样意被添加到动态字典中,只好动用哈夫曼编码来减少年体育积。

其实,协议中还规定了与 4、伍 非凡接近的其它三种格式:将 四、5格式中的第一个字节第三位由 一 改为 0
即可。它意味着「此次不创新动态词典」,而 4、5表示「相对不容许更新动态词典」。差别不是非常大,那里略过。

驾驭了底部压缩的技术细节,理论上能够很轻松写出 HTTP/2底部解码工具了。笔者相比较懒,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]); });

1
2
3
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13
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]);
});
 

头顶原始数据来源于本文第二张截图,运维结果如下(静态字典只截取了一有的):

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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30
{ ‘: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’
 

能够看到,这段从 Wireshark
拷出来的头顶数据能够正常解码,动态字典也获取了履新(6二 – 6柒)。

福寿无疆细节

叩问了 HTTP/二 底部压缩的基本原理,末了大家来看一下切实可行的兑现细节。HTTP/贰的尾部键值对有以下那些意况:

一)整个尾部键值对都在字典中

JavaScript

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

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

那是最简便的情况,使用1个字节就足以代表那一个底部了,最左壹位稳定为
一,之后八人存放键值对在静态或动态字典中的索引。例如下图中,尾部索引值为
二(00000拾),在静态字典中询问可得 :
method :GET

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二)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)  |
+——————————-+
 

对于那种状态,首先必要运用一个字节表示尾部名称:左两位稳定为
0一,之后5个人存放底部名称在静态或动态字典中的索引。接下来的1个字节第一人H 表示尾部值是不是接纳了哈夫曼编码,剩余六人代表底部值的尺寸 L,后续 L
个字节正是尾部值的具体内容了。例如下图中索引值为
3二(一千00),在静态字典中询问可得  cookie ;底部值使用了哈夫曼编码(一),长度是
2八(0011十0);接下去的 2二十个字节是 cookie 的值,将其展开哈夫曼解码就能收获具体内容。

manbetx2.0手机版 20

客户端或服务端看到那种格式的尾部键值对,会将其添加到自身的动态字典中。后续传输那样的始末,就适合第二 种状态了。

三)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   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)  |
+——————————-+
 

那种场地与第 2种情况好像,只是由于底部名称不在字典中,所以首先个字节固定为
0一千000;接着评释名称是不是使用哈夫曼编码及长度,并放上名称的具体内容;再注解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。例如下图中名称的尺寸是
5(0000拾一),值的长短是
陆(00001十)。对其具体内容实行哈夫曼解码后,可得 pragma: no-cache 。

manbetx2.0手机版 21

客户端或服务端看到那种格式的尾部键值对,会将其添加到自身的动态字典中。后续传输那样的内容,就适合第三 种景况了。

4)尾部名称在字典中,不容许更新动态字典

JavaScript

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

那种情状与第 二 种境况尤其类似,唯一差别之处是:第二个字节左几个人稳定为
000一,只剩余四个人来存放索引了,如下图:

manbetx2.0手机版 22

此处供给介绍其它3个知识点:对整数的解码。上海教室中第一个字节为
00011111,并不意味着尾部名称的目录为 1五(111一)。第3个字节去掉固定的
000一,只剩多少人可用,将位数用 N 表示,它只可以用来表示小于「贰 ^ N – 一 =
壹5」的平头 I。对于 I,需求依照以下规则求值(翼虎FC 75四第11中学的伪代码,via):

Python

if I < 2 ^ N – 1, return I # I 小于 2 ^ N – 壹 时,直接回到 else M =
0 repeat B = next octet # 让 B 等于下1个柒个人 I = I + (B & 1二7) * 2 ^
M # I = I + (B 低七位 * 2 ^ M) M = M + 7 while B & 128 == 128 # B
最高位 = 一 时连任,不然重回 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

对于上海体育场合中的数据,依据这一个规则算出索引值为 3二(0001111壹 000一千一,壹5 +
一七),代表  cookie 。须要专注的是,协议中全数写成(N+)的数字,例如
Index (4+)、Name Length (7+),都急需依据这几个规则来编码和平解决码。

这种格式的尾部键值对,不允许被添加到动态字典中(但足以应用哈夫曼编码)。对于壹些十二分敏锐的底部,比如用来注明的
Cookie,这么做能够增加安全性。

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)  |
+——————————-+
 

那种情况与第 叁 种情状尤其接近,唯一分歧之处是:第一个字节固定为
00010000。那种场地比较少见,未有截图,各位可以脑补。同样,那种格式的底部键值对,也不允许被添加到动态字典中,只好动用哈夫曼编码来裁减体积。

实则,协议中还规定了与 肆、伍 拾贰分接近的此外三种格式:将 4、5格式中的第三个字节第二位由 一 改为 0
即可。它代表「这一次不立异动态词典」,而 四、伍表示「相对不容许更新动态词典」。不同不是非常的大,那里略过。

通晓了尾部压缩的技术细节,理论上得以很自在写出 HTTP/2尾部解码工具了。我相比较懒,直接找来 node-http第22中学的 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]);
});

头顶原始数据出自于本文第二张截图,运转结果如下(静态字典只截取了1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’

能够看出,那段从 Wireshark
拷出来的头顶数据能够健康解码,动态字典也获取了立异(6二 – 六7)。

总结

在拓展 HTTP/2网址品质优化时很首要一点是「使用尽或者少的连接数」,本文提到的头顶压缩是里面叁个很重点的缘由:同三个总是上产生的伸手和响应更加多,动态字典积累得越全,底部压缩效果也就越好。所以,针对
HTTP/贰 网址,最好实践是无须合并财富,不要散列域名。

暗许情形下,浏览器会针对那么些情况选择同3个连连:

地点第二点不难精通,第三点则很简单被忽略。实际上 谷歌已经那样做了,谷歌 一文山会海网址都共用了同3个表明,能够如此表达:

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
 

应用多域名加上同样的 IP 和证书计划 Web 服务有破例的意思:让帮助 HTTP/二的终极只建立多少个接连,用上 HTTP/二 协议带来的种种好处;而只支持 HTTP/一.一的顶点则会建立多少个延续,达到同时越来越多并发请求的指标。那在 HTTP/2完全普及前也是3个正确的选用。

本文就写到那里,希望能给对 HTTP/2感兴趣的同班带来帮助,也欢迎大家继续关怀本博客的「HTTP/2
专题
」。

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总结

在开展 HTTP/2网址品质优化时很重点一点是「使用尽恐怕少的连接数」,本文提到的头部压缩是中间多少个很要紧的原因:同二个一连上发出的呼吁和响应更多,动态字典积累得越全,底部压缩效果也就越好。所以,针对
HTTP/二 网址,最好实践是毫无合并财富,不要散列域名。

默许情形下,浏览器会针对这个境况选用同叁个连连:

上面第贰点简单精通,第3点则很不难被忽视。实际上 谷歌已经这么做了,谷歌 1密密麻麻网址都共用了同2个证书,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

动用多域名加上同样的 IP 和证件安顿 Web 服务有十分的意义:让协理 HTTP/二的极限只建立一个三番五次,用上 HTTP/贰 协议带来的各样利益;而只协助 HTTP/一.1的终端则会树立多个三番五次,达到同时越多并发请求的目标。那在 HTTP/贰完全普及前也是2个科学的挑选。

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