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HTTP/2  ⼊入⾨門
⽯石澤  基  
CMO室  エンジニア
この資料料の内容
• HTTP/2  の歴史  
• HTTP/2  の特徴  
• HTTP/2  の最新動向
HTTP/2  の歴史
現在までの流流れ
2012/01:  IETF  HTTPbis  WGで次世代のHTTPの話が出始める  
2012/06:  HTTP/2の議論論を開始するための草案が提出される  
2012/11:  SPDYを議論論の開始点として策定が始まる  
2013/01:  最初の草案がリリースされる  
2013/08:  最初の実装向け草案がリリースされる  
2014/05:  <今はココ!>  
2014/07:  最終草案リリース  (WGラストコール)  (予定)
SPDY?
Webページの読み込みレイテンシを削減することを目標として、
Googleが開発している実験用の転送プロトコルです。
!
Googleは自社サイトとChromeにSPDYを適用することで、プロトコル
の評価を進めていました。そのような実績が高く評価され、HTTP/2の
議論の出発点として、SPDYが採用されました。
!
現在では、TwitterやFacebookといったサービスをはじめ、Firefox、
Internet ExplorerといったブラウザもSPDYをサポートしています。
よくある質問
現在のHTTPにあるような、リクエストやレスポンス、  
ヘッダーなどの仕組みそのものに変更更はありますか?
?
よくある質問
いいえ、変更更はありません。
!(一部の例外は除く)
よくある質問
This document addresses these issues by
defining an optimized mapping of HTTP's
semantics to an underlying connection.
“
― HTTP/2 Draft, Introduction
HTTP/2  の⽬目的
HTTPの構文に最適化された転送手段を提供することで、従来のHTTPで
おきていたパフォーマンス上の問題を解決します。
• よりスケーラブルに処理理可能なメッセージ構造の提供  
• 単⼀一の接続上で複数のリクエストを送信する仕組みの提供  
• 冗⻑⾧長なヘッダーに対する効率率率のよい符号化⽅方式の提供
HTTP/2  の特徴
接続の開始
ALPN  
https://  から始まるURLで使⽤用します。SSLハンドシェイクの際にアプ
リケーションが使⽤用するプロトコルを決定します。  
!
HTTP  Upgrade  
http://  から始まるURLで使⽤用します。最初にHTTP/1.1のリクエストを
送信してから、以降降の通信をHTTP/2に切切り替えます。
HTTP/2では、今まで通り http:// および https:// のURLを使用します。
そのため、HTTP/2の接続を開始するためには、プロトコルを切り替える
仕組みが必要となっています。
Application  Layer  Protocol  Negotiation  (ALPN)
SSL  ハンドシェイク
クライアント サーバー
ClientHello
ServerHello
ALPN Extension
HTTP/1
SPDY/3
h2
ALPN Extension
Selected Protocol
h2
HTTP  Upgrade
HTTP  Upgrade
クライアント サーバー
リクエスト
レスポンス
GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.yahoo.co.jp
Connection: Upgrade, HTTP2-Settings
Upgrade: h2c
HTTP2-Settings: 4389978938ab379
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Connection: Upgrade
Upgrade: h2c
!
<HTTP/2 データ....>
バイナリフレーム
HTTP/1.xまでは全てのデータがテキストで送信されていましたが、
HTTP/2では全てバイナリフレームと呼ばれる単位に分割されます。
バイナリフレームの種類
フレームタイプ 概要
DATA リクエストボディや、レスポンスボディを転送するフレーム
HEADERS 圧縮済みのHTTPヘッダーを転送するフレーム
PRIORITY ストリームの優先度を変更するフレーム
RST_STREAM ストリームの終了を通知するフレーム
SETTINGS 接続に関する設定を変更するフレーム
PUSH_PROMISE サーバーからのリソースのプッシュを通知するフレーム
PING 接続状況を確認するフレーム
GOAWAY 接続を終了するフレーム
WINDOW_UPDATE フロー制御ウインドウを更新するフレーム
CONTINUATION HEADERSフレームやPUSH_PROMISEフレームの続きのデータを転送するフレーム
ALTSVC 代替サービスの情報を提供するフレーム
BLOCKED 送信がブロックされていることを通知するフレーム
バイナリフレーム
POST /upload HTTP/1.1
Host: www.yahoo.co.jp
Content-Type: image/jpeg
Content-Length: 123
!
{バイナリデータ}
HTTP/1.1  リクエスト HTTP/2  フレーム
HEADERS
:method:  POST  
:scheme:  http  
:authority:  www.yahoo.co.jp  
:path:  /upload  
content-‐‑‒type:  image/jpeg  
content-‐‑‒length:  123
DATA
{バイナリデータ}
バイナリフレーム
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: image/jpeg
Content-Length: 123
!
{バイナリデータ}
HTTP/1.1  レスポンス HTTP/2  フレーム
HEADERS
:status:  200  
content-‐‑‒type:  image/jpeg  
content-‐‑‒length:  123
DATA
{バイナリデータ}
バイナリフレーム
フレームヘッダー
0 1 2 3!
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1!
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+!
| R | Length (14) | Type (8) | Flags (8) |!
+-+-+-----------+---------------+-------------------------------+!
|R| Stream Identifier (31) |!
+-+-------------------------------------------------------------+!
| Frame Payload (0...) ...!
+---------------------------------------------------------------+
0 1 2 3!
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1!
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+!
| Pad High? (8) | Pad Low? (8) |!
+-+-------------+---------------+-------------------------------+!
|E| Stream Dependency? (31) |!
+-+-------------+-----------------------------------------------+!
| Weight? (8) |!
+---------------+-----------------------------------------------+!
| Header Block Fragment (*) ...!
+---------------------------------------------------------------+!
| Padding (*) ...!
+---------------------------------------------------------------+
HEADERSフレーム  ペイロード
クライアント サーバー
HTTP/2  接続
ストリーム  #1
ストリーム  #3
ストリーム  #5
レスポンス    
リクエスト    
リクエスト    
ストリームによる多重化
ストリームによる多重化
HTTP/1.x
クライアント サーバー
HTTP/1.x  (パイプライン)
クライアント サーバー
リクエスト  #1
レスポンス  #1
レスポンス  #2
リクエスト  #2
リクエスト  #1
リクエスト  #2
リクエスト  #3
レスポンス  #1
レスポンス  #2
レスポンス  #3
ストリームによる多重化
HTTP/2
クライアント サーバー
リクエスト  #1
リクエスト  #2
リクエスト  #3
レスポンス  #1
レスポンス  #2
レスポンス  #3
ヘッダー圧縮
HTTP  1.xでは、UserAgentやCookieといったHTTPヘッダーが何度度も同
じ内容で送信されており、オーバーヘッドが⽣生じていることが分かって
います。  
!
SPDYではHTTPヘッダーをgzip圧縮することで、これに対処しました。
しかし、CRIMEと呼ばれる攻撃⼿手法が⾒見見つかったため、圧縮率率率を下げざ
るをえなくなってしまいました。  
!
そこで、HTTP/2では、ヘッダーの差分だけを送るアルゴリズムを使っ
たHPACKと呼ばれるヘッダー圧縮機構を採⽤用しています。
HPACK
前回送信したヘッダー名/値ペアのセットです。
クライアントやサーバーは、ヘッダーの差分を計算するために接続ごと
にリファレンスセットを保持します。
Reference  Set
よく送信されるヘッダー名/値ペアにIDを設定したものを管理するテーブ
ルです。クライアントとサーバーの両方で保持されます。送信するヘッ
ダーがこのテーブルに含まれていた場合は、設定されたIDを使用してヘッ
ダーを送信することができます。
Static  Table
HPACKで使われる⽤用語を簡単に理理解しておきましょう。
HPACK
:method: GET
:scheme: http
:path: /
:authority: www.yahoo.co.jp
user-agent: chrome
送信するヘッダー  (1回⽬目)
エンコード済みヘッダー
1
2
3
4: www.yahoo.co.jp
user-agent: chrome
③エンコード
Reference  Set
なし
①差分確認
Static  Table
ID ヘッダー名 値
1 :method GET
2 :scheme http
3 :path /
4 :authority
②検索索
HPACK
:method: GET
:scheme: http
:path: /css/yahoo.css
:authority: www.yahoo.co.jp
user-agent: chrome
custom: yahoo
送信するヘッダー  (2回⽬目)
エンコード済みヘッダー
3: /css/yahoo.css
custom: yahoo
③エンコード
Static  Table
ID ヘッダー名 値
1 :method GET
2 :scheme http
3 :path /
4 :authority
②検索索
Reference  Set
①差分確認
:method: GET
:scheme: http
:path: /
:authority: www.yahoo.co.jp
user-agent: chrome
サーバープッシュ
あるレスポンスに必要なリソースを事前にサーバーから送信するための仕
組みです。事前に送られたリソースはクライアント側でキャッシュされ
るため、クライアントはリクエストを送信する必要がなくなります。
クライアント サーバー
レスポンス
リクエスト
サーバープッシュ  #2
サーバープッシュ  #1
index.html  をください
index.html  を表⽰示するには、
yahoo.css  が必要だから先に送るね
index.html  を表⽰示するには、
logo.png  も必要だから先に送るね
index.html  を送るね
サーバープッシュの活⽤用例例
トランシーバーアプリの「Voxer」ではSPDYのサーバープッシュの機能
を活用して、音声メッセージのプッシュを実現しているそうです。
クライアントA サーバー
レスポンス
リクエスト
サーバープッシュ
Aさんに  
メッセージを送信
クライアントB
リクエスト
私宛のメッセージが  
あればプッシュして  
ください
Bさんからの  
メッセージを受信
送信完了了!
ストリーム優先度度
特定のリソースを優先的に取得したいような場合、クライアントはフレー
ムに優先度情報を含めることで、サーバーの処理順序を制御することが
できる可能性があります。
クライアント サーバー
レスポンス  #2
リクエスト  #1
2つめのリクエストを優先で  
処理理してください。
2つめのリクエストを優先した
ので先に返します。
リクエスト  #2  (+優先度度情報)
レスポンス  #1
HTTP/2  の最新動向
HTTP/2  に対応した実装
HTTP/2プロトコルを実装したライブラリは既に複数公開されています。
これらのライブラリを使用すれば、HTTP/2の検証やテストをはじめる
ことができます。
実装 言語 ロール 対応する草案
nghttp2 C クライアント、サーバー、プロキシ Draft 12
http2-katana C# サーバー Draft 09
node-http2 Node.js サーバー、クライアント Draft 12
Netty Java サーバー、クライアント Draft 12
Wireshark C その他 Draft 12
Okhttp Java クライアント (Android) Draft 12
curl / libcurl C クライアント Draft 12
各社の動向
実装に積極的に参加しています。HPACKのJava実装を公開したり、サー
ビスの本番環境ですでにHTTP/2をデプロイするなど、積極的にパフォー
マンスなどを調査しています。
Twitter
仕様策定と実装で積極的に参加しています。C#で実装されたKatanaサー
バーのHTTP/2対応をしたり、IEについても「HTTP/2に備える」とブロ
グで発信するなど、積極的にサポートしていくようです。
Microsoft
仕様策定と実装で積極的に参加しています。最新のドラフト版に対応し
たFirefoxが開発されており、実際に使って試すことができます。
Mozilla
参考情報
http://www.oreilly.co.jp/books/9784873116761/
Enjoy  HTTP/2  :)

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