SPDY協(xié)議簡(jiǎn)介及如何編譯含有SPDY的nginx

作者：囧囧有神 2014-01-09 10:07:27

SPDY是Google開(kāi)發(fā)的基于傳輸控制協(xié)議(TCP)的應(yīng)用層協(xié)議 (發(fā)音同“speedy”)，以最小化網(wǎng)絡(luò)延遲，提升網(wǎng)絡(luò)速度，優(yōu)化用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)使用體驗(yàn)。SPDY并不是一種用于替代HTTP的協(xié)議，而是對(duì)HTTP協(xié)議的增強(qiáng)。新協(xié)議的功能包括數(shù)據(jù)流的多路復(fù)用、請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)，以及HTTP包頭壓縮。谷歌表示，引入SPDY協(xié)議后，在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中頁(yè)面加載速度比原先快64%。

目前主流瀏覽器Google Chrome Mozilla Firefox Opera Internet Explorer都已經(jīng)支持了SPDY，主流web服務(wù)器Apache、Nginx、Netty、Jetty、node.js等都已經(jīng)開(kāi)始初步的支持SPDY基本已經(jīng)支持SPDY，SPDY當(dāng)前并不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，但SPDY的開(kāi)發(fā)組已經(jīng)開(kāi)始推動(dòng)SPDY成為正式標(biāo)準(zhǔn)。

本文主要了解SPDY的基本概念，以及如何編譯一個(gè)含有SPDY的nginx。

HTTP協(xié)議存性能上的一些問(wèn)題

一個(gè)連接一個(gè)請(qǐng)求。瀏覽器和web server之間都是以短連接方式交互，一個(gè)連接只服務(wù)一次請(qǐng)求，對(duì)于一個(gè)需要加載多個(gè)資源的頁(yè)面來(lái)說(shuō)，將會(huì)帶來(lái)很高的延遲。

只能由客戶(hù)端發(fā)起請(qǐng)求。服務(wù)器不能主動(dòng)的將一些必須的資源推送給客戶(hù)端。

HTTP協(xié)議只能對(duì)body進(jìn)行壓縮處理，不能壓縮header。在一個(gè)cookie較多的站點(diǎn)，將對(duì)帶寬造成嚴(yán)重的浪費(fèi)。

冗余的頭部。一些頭部在同一個(gè)通道中通過(guò)請(qǐng)求在重復(fù)的發(fā)送。像User-Agent Host Accept* 常常是固定不變的，所以不需要重復(fù)發(fā)送

可選的壓縮。HTTP 使用可選的壓縮編碼。但是內(nèi)容應(yīng)該總是使用壓縮格式。

SPDY的目標(biāo)

1.SPDY為WEB定義和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)應(yīng)用層的協(xié)議來(lái)大大降低延遲。SPDY的高層次目標(biāo)是：

2.減少50%的網(wǎng)頁(yè)加載時(shí)間。我們的成果已經(jīng)初步接近這個(gè)目標(biāo)(見(jiàn)下面解釋)。

3.最小化部署復(fù)雜性。SPDY使用TCP作為相關(guān)的傳輸層，所以現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，不需要改變。

4.避免網(wǎng)站開(kāi)發(fā)者需要對(duì)網(wǎng)站作出任何改變。支持SPDY***需要的改變?cè)谟脩?hù)user agent和web server。

5.聚集有興趣探索協(xié)議來(lái)解決延遲問(wèn)題的志同道合的開(kāi)發(fā)者。我們希望和開(kāi)源社區(qū) 行業(yè)專(zhuān)家一起來(lái)開(kāi)發(fā)這個(gè)新的協(xié)議。

一些具體的技術(shù)目標(biāo)：

1.單個(gè)tcp連接支持并發(fā)的HTTP請(qǐng)求

2.壓縮頭部和去掉不必要的頭部，來(lái)減少當(dāng)前HTTP使用的帶寬

3.定義一個(gè)容易實(shí)現(xiàn)，在服務(wù)器端高效率的協(xié)議。我們希望通過(guò)減少邊緣情況定義易解析的消息格式來(lái)減少HTTP的復(fù)雜性

4.讓SSL協(xié)議在現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施下有更好的安全性和兼容性。雖然SSL確實(shí)引入了延遲，我們認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展依賴(lài)一個(gè)安全的網(wǎng)絡(luò)連接。另外，使用SSL來(lái)確保整個(gè)通信不中斷是必要的。

SPDY設(shè)計(jì)和特征

在SSL層上加了一個(gè)SPDY session層，來(lái)實(shí)現(xiàn)并發(fā)和stream機(jī)制。

通常的HTTP GET和POST格式仍然是一樣的;然而SPDY為編碼和傳輸設(shè)計(jì)了一個(gè)新的幀格式。

基本特征

復(fù)用流 SPDY允許在一個(gè)連接上無(wú)限制的并發(fā)流。因?yàn)檎?qǐng)求在一個(gè)通道上，TCP效率更高：更少的網(wǎng)絡(luò)連接，更少更密集的數(shù)據(jù)包被發(fā)出

請(qǐng)求優(yōu)先級(jí) 雖然無(wú)數(shù)的并行數(shù)據(jù)流解決了序列化問(wèn)題，但他們引入了另外的問(wèn)題

HTTP頭部壓縮

高級(jí)特征

此外，SPDY提供了高級(jí)特征，服務(wù)器啟動(dòng)流。服務(wù)器啟動(dòng)流能用來(lái)分發(fā)內(nèi)容到客戶(hù)端，而不需要客戶(hù)端請(qǐng)求它。這個(gè)選項(xiàng)可以由web開(kāi)發(fā)人員通過(guò)如下兩種方法配置：

Server push SPDY通過(guò)X-Associated-Content頭試驗(yàn)了服務(wù)器推送數(shù)據(jù)給客戶(hù)端的選項(xiàng)。這個(gè)頭告訴客戶(hù)端服務(wù)器將在客戶(hù)端請(qǐng)求資源之前，推送資源給它。對(duì)于初始頁(yè)面下載(例如用戶(hù)初次訪問(wèn)這個(gè)網(wǎng)站)，這樣能大大提升用戶(hù)體驗(yàn)

Server hint 相對(duì)于自動(dòng)的推送資源到客戶(hù)端，服務(wù)器使用X-Subresources頭去建議客戶(hù)端，來(lái)請(qǐng)求特殊的資源，這是在服務(wù)器事先知道客戶(hù)的這些資源將被需要的情況下。但是，服務(wù)器仍然在發(fā)送內(nèi)容前等待客戶(hù)請(qǐng)求。通過(guò)慢速鏈接，這個(gè)選項(xiàng)能減少一個(gè)客戶(hù)端發(fā)現(xiàn)它需要的資源數(shù)百毫秒的時(shí)間，并可能對(duì)非初始頁(yè)面加載會(huì)更好。

SPDY實(shí)現(xiàn)

下面是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的：

一個(gè)能同時(shí)提供HTTP SPDY服務(wù)的高速全內(nèi)存的服務(wù)程序。我們將在不久的將來(lái)開(kāi)源這些代碼

一個(gè)能使用HTTP或者SPDY的chrome瀏覽器。

一個(gè)測(cè)試和基準(zhǔn)設(shè)施，來(lái)確保頁(yè)面是不變的。

NGINX SPDY編譯

http://nginx.org/patches/attic/spdy/README.txt

Nginx 支持 SPDY draft 2

Nginx 從1.3.15開(kāi)始支持

需要OpenSSL 1.01+

目前已知的問(wèn)題和限制：

不支持server push