GRPC與HTTP/3.0

KbMan發表於2024-05-07

弱網環境下的表現不同

GRPC是基於HTTP/2.0協議開發的,HTTP/2.0透過以下舉措在效能方面有極大的提升:

  • 引出了Stream 概念,多個 Stream 可以複用在一條 TCP 連線,解決了HTTP/1.1的隊頭阻塞問題(在一條TCP連線上服務端對多個請求的響應只能一個一個同步的響應,即使多個請求是併發的)
  • 開發了HPACK演算法壓縮頭部解決http/1.1的頭部巨大且重複的問題
  • 將 HTTP/1 的文字格式改成二進位制格式傳輸資料,極大提高了 HTTP 傳輸效率
  • 伺服器主動推送

但此時HTTP2依然存在隊頭阻塞問題,不過此時的隊頭阻塞問題存在於TCP層。當發生網路丟包時,由於TCP的機制,服務端需要等丟的包重傳成功後,才會再接收此次TCP連線之後的資料包。而此時,所有的請求都會被阻塞住直到丟包重傳成功。

為了解決TCP層面的隊頭阻塞,HTTP/3.0將傳輸層的tcp協議換成了udp協議,如果發生丟包,只會中斷一個資料流,而不是像http2一樣中斷了所有的資料流,解決了在弱網丟包環境下的隊頭阻塞問題。

通訊連線建立的不同

  • 快速握手:grpc基於http2,而http2是基於tcp協議的,因此需要透過握手建立連線,而http3是基於udp協議的,意味著http3建立連線的速度是很快的。
  • 連線遷移:http3中的連線使用一個隨機數,稱作Connection ID 來確認通訊雙方的連線建立與否。因此在網路切換場景下,http3是可以做到連線無痕遷移的,使用者在切換網路時不會對應用的延遲有任何感知。而http2是基於tcp的,當切網時,基於tcp的應用會首先無法正常連線,等連線超時後重新建立tcp連線,而重新握手也是需要時間的。

資料傳輸上的不同

  • 傳輸的資料都是二進位制幀的結構,但http3的二進位制幀會比http2的二進位制幀更簡潔一點。

  • http3頭部壓縮演算法在http2的基礎上做了改進,http2的靜態表有61項請求頭,http3擴充套件到了91項。

結論

基於弱網環境下http3的表現以及連線遷移的特性,http3會很適合用在移動端進行資料通訊。

在連線已建立以及網路狀態良好的情況下,由於http2與http3都是基於stream的,資料都是二進位制幀的結構,對連線可以多路複用的,在資料傳輸速度上面,雖然http3在頭部壓縮演算法方面做了相應的改進,但對於都是多路複用的通訊場景,在網路通暢的情況下應該區別不大。

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