最新プロトコル HTT/2 とは

「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを

株式会社クルウィット井澤志充

最新プロトコル HTTP/2 とは

2015/05/16 (Sat) Kanazawa.rb #33 @ITBP武蔵


じこしょうかい

• (株)クルウィットの取締役兼北陸支社長• 博士(情報科学)• ネットワーク関連の委託研究・自社サービス開発など

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• 井澤志充 (いざわゆきみつ)

@Yukimitsu_Izawa


HTTPの歴史

1991 HTTP/0.91996/5 HTTP/1.0 RFC19451997/1 HTTP/1.1 RFC20681999/6 HTTP/1.1 RFC26162012/11 SPDYを元にHTTP/2策定開始


HTTPの歴史


8月6日ティム・バーナーズ＝リーによって世界初のWorld Wide Webサイトが開設


HTTPの歴史



10月5日リーナス・トーバルズがLinuxカーネルをリリース


HTTPの歴史



10月5日リーナス・トーバルズがLinuxカーネルをリリース4月1日東京ビッグサイト（東京国際展示場）が開場 6月23日任天堂がNINTENDO64が発売開始


HTTPの歴史




7月10日テレビ東京、人気バラエティ番組『出動!ミニスカポリス』放送開始


HTTPの歴史




7月10日テレビ東京、人気バラエティ番組『出動!ミニスカポリス』放送開始4月1日ポケットモンスター (アニメ)

が放送開始


HTTPの歴史





が放送開始12月16日ポケモンショック


HTTPの歴史





が放送開始12月16日ポケモンショック7月26日 Bluetooth仕様書バージョン1.0発表


HTTPの歴史





が放送開始12月16日ポケモンショック7月26日 Bluetooth仕様書バージョン1.0発表 12月31日聖飢魔II、解散


HTTP/1.1の抱える問題点

• 昨今のデータ転送量に追いつかなくなってきた• ひとつのTCP上のHTTPはシーケンシャルに処理される

• pipeliningして「A,B,Cをちょうだい」といってもBがつまるとCは来ない。

• Head of Line Blocking• ブラウザの最大接続数の上限が4～6本程度

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SPDY

• Googleがデータ転送の効率化を目的として開発した転送プロトコル

• 一本のTCPを効率よく運用する• 設計上、レイテンシの大きい状況では不利

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HTTP/2の現状

昨日(2015/05/15)、HTTP/2 が正式にRFCになりました

RFC7540 - Hypertext Transfer Protocol Version 2(HTTP/2)RFC7541 - HPACK: Header Compression for HTTP/2

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HTTP/2の目的

• 計算機フレンドリなメッセージ構造• 一つの接続に複数の通信をする仕組み• ヘッダを効率良く符号化・圧縮する仕組み

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HTTP/2 Frame

レイヤ構造

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TCP

TLS

IPv4/v6

HTTP/1.1 semantics


HTTP/2の特徴• トランザクションセマンティクスの完全後方互換• 接続の多重化• ストリームによるパイプライン化• バイナリフレーム• ヘッダの圧縮• サーバープッシュ• ストリームの優先度• https://～ ALPN• http://～ HTTP Upgrade

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ストリームによるパイプライン化

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HTTP/2接続(基本的に1つ)

ストリーム

リクエスト

レスポンス

ストリーム

ストリーム

クライアントサーバ

フレーム

フレーム

フレーム

フレーム


バイナリフレーム

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• クライアントとサーバのやりとりはすべてバイナリフレームという単位でやりとりされる

DATA … リクエスト、レスポンスのボディを転送する HEADERS … 圧縮済みのHTTPヘッダを転送する PRIORITY … ストリームの優先度変更通知 PUSH_PROMISE … サーバからのプッシュ通知 WINDOW_UPDATE … フロー制御用ウィンドウの変更

などなど。


ヘッダの圧縮 (HPACK)

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• そもそもヘッダが固定長バイナリになった• よく使われるヘッダにインデックスが付与されている

• 1とか2とか• インデックス番号を使ってリクエストのデータ量を削減• さらに2回目以降は、直前との差分情報だけを送信


サーバプッシュ

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リクエスト

レスポンス

クライアントサーバ

レスポンス

レスポンス

index.html ください

main.cssが必要だから送っておくね

logo.pngも必要だから送っておくね

index.htmlを送ります


ALPN (Application Layer Protocol Negotiation)

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• SSLの拡張のひとつ• ハンドシェイクの段階でどのアプリケーションプロトコルを使うかを決定する

• SSL通信の際に、クライアントからアプリケーションプロトコルとしてHTTP/2を提案するかたち


HTTP Upgrade

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• クライアントがHTTP/1.1のヘッダに加え、• Upgrade: h2c• HTTP2-Settiings: xxxx

• を送信し、サーバ側がHTTP/2対応であれば以降HTTP/2で。

• そうでなければ単純に無視されてHTTP/1.1で通信を継続する。


HTTP/2への対応状況(ブラウザ)

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• Firefox 35 or later• Chrome 41 or later• IE11 on Win10 Technical Preview


HTTP/2への対応状況

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※ 図はcaniuse.comより


HTTP/2への対応状況(サーバ)

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• Apache - mod_h2• https://icing.github.io/mod_h2/

• nginx

• nghttp2• https://github.com/tatsuhiro-t/nghttp2

• Etc.

“ We're pleased to announce that we plan to release versions of both NGINX and NGINX Plus by the end of 2015 that will include support for HTTP/2. ”

https://icing.github.io/mod_h2/

https://github.com/tatsuhiro-t/nghttp2


HTTP/2への対応状況(言語)

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• Ruby - http-2 gem (server/client)• https://github.com/igrigorik/http-2

• mruby - Trusterd (server)• https://github.com/trusterd/trusterd

• Go - http2 (server/client)• https://github.com/bradfitz/http2

• Python - hyper (client)• https://github.com/lukasa/hyper

• NodeJS - (Server)• https://github.com/summerwind/sasazka

出典：https://github.com/http2/http2-spec/wiki/Implementations

https://github.com/igrigorik/http-2

https://github.com/trusterd/trusterd

https://github.com/bradfitz/http2

https://github.com/lukasa/hyper

https://github.com/summerwind/sasazka


まとめ• HTTP/2に至る歴史をおさらい• HTTP/1.1までの課題を確認• HTTP/2の特徴をまとめた• HTTP/2に対応しているソフトウェアの現状を確認した

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References• 「RFC7540 - Hypertext Transfer Protocol Version 2 (HTTP/2)」• http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc7540.txt

• 「RFC7541 - HPACK: Header Compression for HTTP/2」• http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc7541.txt

• 「HTTP2のヘッダ圧縮 Huffman Encode の原理とメリット・デメリット」• http://qiita.com/iwanaga/items/98f60003c0114e04095e

• 「HTTP/2の現状とこれから」• http://www.slideshare.net/shigeki_ohtsu/http2-ohtsu-html5conf2015

• 「HTTP/2入門」• http://www.slideshare.net/techblogyahoo/http2-35029629

• 「HTTP/2をちょっと触ってみた」• http://blog.applest.net/article/20141210-http2-ataglance/

• 「高速・大規模ネットワーク時代に向けて改良されたHTTP/2プロトコル」• http://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1409/18/news135.html

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http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc7540.txt

http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc7541.txt

http://qiita.com/iwanaga/items/98f60003c0114e04095e

http://www.slideshare.net/shigeki_ohtsu/http2-ohtsu-html5conf2015

http://www.slideshare.net/techblogyahoo/http2-35029629

http://blog.applest.net/article/20141210-http2-ataglance/

http://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1409/18/news135.html


• Thank You!• If you have any comments,

• please send to:• Mail: [email protected] / [email protected]• Twitter: @Yukimitsu_Izawa

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