使用HTTP/2提升性能的7个建议

　　历史悠久的超文本传输协议，即HTTP标准，最近版本升级了。HTTP/2在2015年5月被批准，目前已经在很多Web浏览器和服务器中得到实现（包括NGINX Plus和开源NGINX）。大约有三分之二的浏览器已经支持HTTP/2，而且这个比例每月都在增加。

　　HTTP/2构建在Google SPDY协议基础之上，Chrome将在2016年年初停止对后者的支持。NGINX是最早支持SPDY的，如今同样率先支持了HTTP/2。为此，我们还发布了详尽的白皮书（PDF），介绍了HTTP/2以及它如何基于SPDY构建，并展示了如何实现这个新协议。

　　HTTP/2的重要特性完全源自SPDY。

• HTTP/2是二进制（而文本）协议，因此更简洁高效；
• 它针对每个域只使用一个多路复用的连接，而不是每个文件一个连接；
• 首部使用特制的HPACK协议（而非SPDY中使用的gzip）压缩；
• HTTP/2设计了复杂的优先级排定规则，帮助浏览器首先请求最急需的文件，而NGINX已经支持（SPDY的方案要简单一些）。

　　现在，你需要决定是否迁移到HTTP/2，而其中关键是知道如何最大限度地利用它。这篇文章会带你了解从性能角度考虑为什么要做这个决定，以及如何实现。接下来我们要逐一讨论关于HTTP/2性能的7个小建议。

1. 现在是否需要迁移到HTTP/2
2. 终止HTTP/2和TLS
3. 考虑从SPDY开始
4. 找出为HTTP/1.x优化的代码
5. 部署HTTP/2或SPDY
6. 再谈HTTP/1.x优化
7. 实现智能分域

　　注意：严格来讲，SPDY和HTTP/2都不需要TLS，但它们在使用SSL/TLS的时候用处最大，而且浏览器只在使用SSL/TLS时才支持SPDY或HTTP/2。

　建议一：现在是否需要迁移到HTTP/2

　　实现HTTP/2很简单，看看我们的白皮书就明白了（PDF）。不过，HTTP/2并不是万能的银弹，它只对某些Web应用有用，对另外一些则没那么有用。

　　如果你使用SSL/TLS（以后简称TLS），那么HTTP/2可以提升网站性能。如果你没有，那在使用HTTP/2之前要先支持TLS。这时候，使用TLS的性能损耗大致可以被使用HTTP/2的性能提升抵销。不过还是建议你在实际应用之前先测试一下。

　　HTTP/2有五大优势。

1. 每个服务器只用一个连接。HTTP/2对每个服务器只使用一个连接，而不是每个文件一个连接。这样，就省掉了多次建立连接的时间，这个时间对TLS尤其明显，因为TLS连接费时间。
2. 加速TLS交付。HTTP/2只需一次耗时的TLS握手，并且通过一个连接上的多路利用实现最佳性能。HTTP/2还会压缩首部数据，省掉HTTP/1.x时代所需的一些优化工作，比如拼接文件，从而提高缓存利用率。
3. 简化Web应用。使用HTTP/2可以让Web开发者省很多事，因为不用再做那些针对HTTP/1.x的优化工作了。
4. 适合内容混杂的页面。HTTP/2特别适合混合了HTML、CSS、JavaScript、图片和有限多媒体的传统页面。浏览器可以优先安排那些重要的文件请求，让页面的关键部分先出现，快出现。
5. 更安全。通过减少TLS的性能损失，可以让更多应用使用TLS，从而让用户信息更安全。

　　HTTP/2的多路复用示意图

　　相应地，HTTP/2也有五个不足之处。

1. 单连接开销比较大。HPACK数据压缩算法会更新两端的查找表。这样可以让连接有状态，而破坏状态就意味着要重建查找表，另外单连接占用内存较多。
2. 你可能不需要SSL。如果你的数据不需要保护，或者已经使用DRM或其他编码进行保护了，那么TLS的安全性对你可能无所谓。
3. 需要抛弃针对HTTP/1.x的优化。HTTP/1.x优化在支持HTTP/2的浏览器中会影响性能，因此可能需要花时间把它们推倒重来。
4. 对下载大文件不利。如果你的应用主要提供大文件下载或者流媒体播放，那可能不想用TLS，而且在只有一个流的情况下，多路复用也体现不出什么优势。
5. 你的客户也许不在乎。你的客户很可能不在乎他分享的自家猫咪的视频是否受到TLS和HTTP/2的保护。

　　总之，一切要看性能。这方面，有好消息也有坏消息。

　　好消息是我们在内部对NGINX做过测试，结果从理论上能够得到印证：对于要通过典型网络延迟请求的混合内容网页，HTTP/2的性能好于HTTP/1.x和HTTPS。基于连接的RTT，结果可以分三种情况。

• 很低的RTT（0-20ms）：HTTP/1.x、HTTP/2和HTTPS基本无差别。
• 典型网络RTT（30-250ms）：HTTP/2比HTTP/1.x快，而且它们都比HTTPS快。美国两个相邻城市间的RTT约为30 ms，而东西海岸间（约3000英里）则约为70 ms。东京到伦敦间最短路径的RTT大约240 ms。
• 高RTT（300ms及以上）：HTTP/1.x比HTTP/2快，后者又比HTTPS快。

　　这张图显示了首次渲染的时间，也就是用户第一次在自己屏幕上看到网页内容的时间。这个时间一般认为关系到用户对网站响应速度的感知。

　　要想了解我们测试的更多内容，请看这个HTTP/2的介绍视频，来源是nginx.conf 2015。

　　然而，每个网页都不相同，实际上每个用户的会话也不一样。如果你托管流媒体或提供大文件下载，那你的决定可能不一样，甚至相反。

　　你最终可能发现投入产出比并不明显。如果是这样，那你得多学习一下，针对自己的内容多做一些测试，然后咱们可以聊一聊。（想找点资料？可以看看NGINX网络研讨：What’s New in HTTP/2?）。

　建议二：终止HTTP/2和TLS

　　终止协议意味着客户端使用期望的协议连接代理服务器，比如TLS或HTTP/2，然后代理服务器再去连接应用服务器、数据库服务器等，但不需要使用相同的协议，如下图所示。

　　使用独立的服务器终止协议意味着使用多服务器架构。多服务器可能是多个物理服务器、多个虚拟服务器，或者AWS这样的云环境中的多个虚拟服务器实例。多服务器就比单服务器复杂，或者比应用服务器/数据库服务器的组合复杂。不过，多服务器架构有很多好处，而且很多流量大的网站也必须用这种架构。

　　配置了服务器或者虚拟服务器之后，很多事情都成为可能。新服务器可以分担其他服务器的负载，可用于负载平衡、静态文件缓存和其他用途。另外，也可以让添加和替换应用服务器或其他服务器更容易。

　　NGINX和NGINX Plus经常被用来终止TLS和HTTP/2协议、负载平衡。已有环境不必改动，除非要把NGINX服务器挪到前端。

　建议三：考虑从SPDY开始

（编辑：ASP站长网）