gRPC over HTTP/2

HTTP

HTTP 毫无疑问是互联网的基石之一. HTTP/1.x 基于行的纯文本编码是其能够得到广泛应用的关键, 但同时带来的性能缺陷也早已被诟病已久. HTTP/2 在完全兼容 HTTP/1.x 语法语义的基础上, 通过底层的改变, 带来性能的飞跃

High Performance Browser Network 高质量的介绍了 HTTP/2 的实现和新特性.

HTTP/2 binary framing layer Binary framing layer 是 HTTP/2 引入的关键变更, 有三个核心概念:

  • Stream 抽象概念, 一个 TCP 链接上可以同时存在多个 stream.
  • Message 抽象概念, 对应完成一个完整的 HTTP 请求或响应. 由多个 frame 组成.
  • Frame server/client 交换的最小单元, TODO

带来的一些核心收益和特性包括:

  • 多路复用(Multiplexing) HTTP/1.x 时代, 客户端在单个 TCP 链接中, 必须在收到上一个请求的响应后, 才能发送下一个请求. 这就导致, 如果客户端需要同时发送多个请求, 就需要创建多个 TCP 链接. HTTP/2 借助 stream 的抽象, 可以在单个 TCP 链接中同时发送多个请求.

在这个基础上, 对于同一个目标, 客户端大多数时候也仅需要维护少量链接.

  • Header Compression 通过在 server/client 之间维护已知 key 的霍夫曼编码, 并在传输过程中用霍夫曼编码而显著的减少 header 体积.

  • 允许服务端主动推送响应

gRPC over HTTP/2

gRPC 使用 HTTP/2, 而不是像 Thrift 使用 TCP, 做为传输层. 我们可以简单的认为, protobuf 中的 rpc(unary) 会被映射成 HTTP 请求, frame 承载 protobuf 中的 message. 映射的规则可以参考 gRPC over HTTP2. 但如果你想清晰和正式的去理清这其中的关系时, 你会发现 grpc, protobuf, HTTP/2 这三者中存在大量同名不同意的核心概念.

值得注意的, streaming rpc 被映射到 HTTP/2 时, HTTP/2 stream 的生命周期会拉长到 streaming rpc. 在使用类似 Envoy‘s HTTPConnectionManager 来对请求做额外工作时要避免阻塞.