HTTP/2, HTTP/3概論

HTTP/2, HTTP/3概論

HTTP/1しか知らない、いやHTTP/1すらよくわからない僕ですが、勉強して自分が気になった点についてまとめてみます

HTTP/1

まずはHTTP/1から

• ハイパーテキストを転送するプロトコル
• TCP/IP or TLS上で動作

基本的な技術

• HTTPS
  • TLSを利用したSecureなHTTP通信
    • Transport Layer Security
• TCP
  • 3 way ハンドシェイクによる確実な通信
• TLS
  • TLS1.2以下では、フルハンドシェイクによる通信があり、最低四回のやりとりが必要

つまり、TCP + TLSでの通信においてのシーケンス図は下のようになる

• かなり略しているので、詳しくはrfc8446など
• TCP
  • SYN: 相手先の確認用
  • ACK: 応答確認
• TLS
  • STCPと同じようにハンドシェイクが必要

問題点

• 一回接続するたびに接続が切れるので、何回もハンドシェイクをしないといけない
• TCPとTLSでハンドシェイクが被っていて、オーバーヘッドが大きい

改善策

• Keep-Alive
  • TCP接続を使い回す
• 同時リクエスト
  • 同時に複数のリクエストを送る
• HTTP/2

HTTP/2

• HTTP/1のデメリットを補うために開発された（by Google）

特徴

• バイナリ形式のプロトコル
  • フレーム化によりメッセージを分割できる
• 多重化
  • 単一のTCP接続で複数のリクエストが可能
• 優先度制御とフロー制御
  • TCP接続を持続させることにより、自ら制御する必要が出てきた
• ヘッダー圧縮
• サーバープッシュ
  • サーバーからレスポンスを送信できる

HTTP/3

• QUIC（クイック）
  • HTTP/2のトランスポート層を、TCPからUDPに置き換える試み
• QUICが元となりHTTP/3が作られた

おまけ

• chromeの検証ツールを使った、HTTPプロトコルの確認方法

検証ツールを開き、NetworkタブのNameの欄を右クリックし、Protocolを選択（下はspotifyでの例）

[`p:plain]

するとProtocolの欄が追加される

h2はHTTP/2による通信、h3-*はHTTP/3による通信が行われていることを示す。

• 本文中のシーケンス図は以下のようにmermaidを用いて作成した

sequenceDiagram
participant 1 as client
participant 2 as server

Note over 1, 2: TCP Connection

1->>+2: SYN（シン）
2->>1: SYN + ACK（アック）
1->>+2: ACK

Note over 1, 2: TLS Connection

1->>+2: ClientHellow
2->>1: ServerHellow, ServerHelloDone
1->>+2: KeyExchange, Finished
2->>1: Finished

Note over 1, 2: ハンドシェイク終了

1->>+2: HTTP リクエス