¿Qué es HTTP/3? Información sobre el nuevo protocolo rápido basado en UDP

TL; DR En noviembre de 2018, la Fuerza de Tarea de Ingeniería de Internet (IETF) se reunió en Bangkok y se adoptó un nuevo borrador de Internet. El Protocolo de transporte de Quic, un sucesor HTTP/2, pasó a llamarse HTTP/3.
HTTP/3 se basa en el Protocolo de datagrama de usuario (UDP) y ya es utilizado por compañías importantes de Internet, como Google y Facebook. Si usa Chrome e inicia sesión en un Servicio de Google, probablemente use QUIC. La nueva versión del protocolo HTTP se beneficia del protocolo UDP Bare-Metal y define muchas de las nuevas características que estaban en las versiones HTTP anteriores en el nivel TCP. Esto ofrece una forma de resolver las limitaciones dentro de la infraestructura de Internet existente.
Los primeros resultados son prometedores, y cuando el borrador de ITF expira, en agosto de 2021, podemos esperar que HTTP/3 sea promovido como un nuevo estándar HTTP.
Al igual que con HTTP/2, HTTP/3 dependerá nuevamente de estos logros para ayudar a acelerar Internet. Haga clic para enviar el progreso HTTP/3 en Tweet en 2022 Algunos dicen que el hambre de la industria web para obtener más velocidad y menor latencia solo coincide con el hambre de cromo húngaro para más RAM. Hace unos años, publiqué un artículo sobre HTTP/2, un estándar que, según W3Techs, ahora ha alcanzado una tasa de adopción mundial de aproximadamente 45%. Y de acuerdo con Can I Usar, también es aceptado por todos los navegadores web modernos. Sin embargo, aquí estamos escribiendo un artículo sobre la próxima versión del protocolo, HTTP/3.

HTTP/2 Tendencia de adopción. HTTP/3 es, al momento de escribir este artículo, un ITF de Internet-Draft o ID, lo que significa que actualmente está considerando un futuro estándar de Internet por Internet, una Fuerza de Tarea de Ingeniería de Internet, una Internet internacional, responsable y promocionando el protocolo de Internet acordado estándares, como TCP, IPv6, VoIP, Internet de las cosas, etc. Es un organismo abierto que une la industria web y facilita las discusiones sobre la dirección de Internet. Actualmente, la fase de “borrador de Internet” de HTTP/3 es la última fase antes de que las propuestas se promuevan en el nivel de solicitud por commentos (o RFC), que podemos considerar, en todas las intenciones y objetivos, definiciones oficiales de los Protocolo de Internet. Incluso si HTTP/3 aún no es un protocolo oficial de Internet, muchas compañías y proyectos ya han comenzado a agregar soporte HTTP/3 a sus productos.
¿Qué es http/3? En términos laicos
HTTP/3 es la tercera versión del Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP), anteriormente conocido como HTTP-Over-Quic. Google ha desarrollado inicialmente las conexiones de Internet rápidas de UDP) y es el sucesor HTTP/2. Empresas como Google y Facebook ya han utilizado Quic para acelerar Internet.
Apoyo
El soporte del navegador web HTTP/3 frente al navegador web, Chrome V87, Firefox V88 y Edge V87 tienen todos los HTTP/3 activados por defecto. Para los usuarios de Safari, se ha agregado la opción de activar HTTP/3 a la vista previa de la tecnología Safari V104. Sin embargo, el soporte HTTP/3 está actualmente disponible en la versión estable de Safari.
Soporte de biblioteca HTTP/3 para desarrolladores que desean usar tecnologías HTTP/3, muchas bibliotecas populares ya han agregado soporte HTTP/3. Debido a que HTTP/3 todavía está en la fase de Internet Sketch, debe asegurarse de estar conectado a las últimas actualizaciones cuando trabaja con una de las bibliotecas a continuación. Python – Http3 y Aioquic
Rugina – Quiche, Neqo y Quinn
C – nghttp3 y lsquic
Queso
JavaScript – Node.js
Soporte de infraestructura para HTTP/3 En términos de infraestructura, CloudFre fue líder para el soporte HTTP/3 en toda su red Edge. Esto significa que los sitios activados de CloudFlare pueden aprovechar las mejoras de rendimiento HTTP/3 sin ningún trabajo adicional.
En Kinsta, todos los sitios web que alojamos están protegidos por nuestra integración gratuita de CloudFlare. ¡Además de un firewall en el nivel de protección empresarial y DDoS, los clientes de Kinsta también tienen acceso a HTTP/3! Para probar si su sitio acepta HTTP/3, puede usar la herramienta de prueba HTTP/3. Simplemente ingrese su dominio y presione el botón “Compruebe HTTP/3”, y la herramienta le informará si su sitio está activado para HTTP/3.
Geekflare HTTP/3 Herramienta de prueba. Si su sitio acepta HTTP/3, debe ver un mensaje como el siguiente. Debido a que kinstalife.com está alojado en Kinsta, HTTP/3 es totalmente aceptado debido a nuestra integración de CloudFlus.
Kinsta acepta conexiones HTTP/3. También puede usar su inspector de navegador para verificar la compatibilidad HTTP/3. Para este ejemplo, utilizaremos la última versión de Google Chrome, aceptando HTTP/3. Para abrir el inspector, haga clic en la página y haga clic en “Inspeccionar” y explore la pestaña “Red”. En la columna “Protocolo”, puede ver el protocolo HTTP utilizado para la conexión. Las conexiones HTTP/2 aparecen como “H2”, mientras que las conexiones HTTP/3 aparecen como “H3-XX” (xx se refiere a un proyecto HTTP/3 particular). Como puede ver en la imagen a continuación, Kinstalife.com acepta conexiones sobre “H3-29”, lo que significa “HTTP/3 Draft 29”. Chrome acepta el protocolo H3-29. Ahora que hemos superado el estado actual de HTTP/3, ¡echemos un vistazo profundo en algunas de las diferencias entre HTTP/2 y HTTP/3! Un poco de fondo iniciado con HTTP/2 HTTP/2 trajo algunas mejoras serias con descargas locas, tuberías y empuje del servidor, lo que nos ayudó a superar algunas limitaciones del protocolo TCP básico. Nos permitió minimizar el número de ciclos de solicitud de respuesta y apretón de manos. HTTP/2 ha permitido impulsar más recursos en una sola conexión TCP-Multiplexación. También recibimos más flexibilidad para ordenar descargas estáticas, y nuestras páginas ya no están limitadas por una progresión lineal de descargas.

Http/2 empuje en la práctica, esto significa que ahora un gran recurso de JavaScript no es necesariamente igual a un punto de asfixia para todos los demás recursos estáticos que esperan su turno.

Sin tuberías VS Pipelining (Fuente de imagen: Wikipedia, autor Mwhitloc) agregan a estas cosas el encabezado HTTP/2 HPACK y el formato de transferencia de datos predeterminado y tenemos, en muchos casos, un protocolo significativamente más eficiente. La especialización del navegador ha causado el navegador. Sitios web para implementar el cifrado-SSL a beneficiarse de los beneficios de HTTP/2 y, a veces, esto ha generado una sobrecarga de cálculo que hizo que las mejoras de velocidad no se observaron. Incluso hubo algunos casos en los que los usuarios informaron una desaceleración después de pasar a HTTP/2.

Digamos que los primeros días de adoptar esta versión no fueron para el corazón débil. La implementación del NINX no tenía la función de empuje del servidor, basada en un módulo. Y los módulos NGINX no son sus módulos Apache habituales que solo puede copiar: Nginx debe ser recompilado con ellos. Si bien algunos de estos problemas se resuelven ahora, si observamos toda la pila de protocolos, vemos que la restricción principal está en un nivel más bajo que HTTP/2 se ha aventurado. Para elaborar esto, diseccionaremos la pila de protocolos de Internet hoy desde la capa inferior hasta la parte superior. Si desea obtener más información sobre los antecedentes HTTP/2, asegúrese de consultar nuestra guía HTTP/2 final.

Protocolo de Internet (IP) El protocolo de Internet (IP) define la parte inferior de toda la topología de Internet. Es la parte de la pila de Internet la que, sin duda, podemos decir, no es negociable sin cambiar todo, incluido el reemplazo de toda la infraestructura de hardware, desde enrutadores hasta servidores e incluso los automóviles de los usuarios finales. Por lo tanto, si bien la revisión del protocolo podría deberse, un esfuerzo tan amplio no está en el horizonte en este momento, principalmente porque no encontré una alternativa viable, revolucionaria pero compatible. Podemos seguir los inicios del protocolo IP desde 1974, en un trabajo publicado por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos y escrito por VINT CERF y Bob Cahn. Detalla los paquetes enviados a través de una red, dirigiéndolos por direcciones IP y direcciones definidas numéricamente de los nodos en una red/redes. El protocolo definió el formato de estos paquetes o datagramas: sede y carga útil. Después de la definición del RFC 760 en 1980, ITF se estableció con la definición utilizada a gran escala, en la solicitud de comentarios 791. Esta es la cuarta versión del protocolo, pero podríamos decir que es la primera versión de producción .

El protocolo de Internet (Fuente de la imagen: RFC791) utiliza direcciones de 32 bits, que establece una restricción para el número de direcciones en aproximadamente 4 mil millones. Esta limitación es la explicación del misterio por qué los usuarios no comerciales de Internet reciben “direcciones IP dinámicas” por parte de sus proveedores de servicios de Internet, y una IP estática se considera un “valor agregado” y, a menudo, sujeto a impuestos adicionales. Ellos racionalizan. No pasó mucho tiempo hasta que las direcciones de 32 bits no fueron suficientes, y se describió el déficit, por lo que se publicaron muchos RFC tratando de hacer frente a esto. Aunque estas soluciones se usan ampliamente hoy y son parte de nuestra vida diaria, probablemente sea seguro decir que estas soluciones son hacks.

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El Protocolo de Internet Versión 6 o IPv6 ha sido una forma de abordar estas limitaciones, incluso para adoptar gradualmente la versión anterior. Se creó un proyecto de documento de documento estándar para ITF en 1998 y se erigió a un estándar de Internet en 2017. Si bien el espacio de direcciones IPv4 estaba limitado por la longitud de la dirección de 32 bits, el estándar IPv6 recibió 128 bits o 3.4 * 10 ^ 38 Direcciones posibles . Esto debería ser suficiente para llevarnos algún tiempo. Según la conectividad de Google e IPv6 entre sus usuarios, la adopción de IPv6 es de poco más del 35% en junio de 2021.

La adopción de IPv6 IP es una capa rudimentaria de la pila de Internet, que define las cosas más básicas, sin garantías de entrega, integridad de datos o pedidos de los paquetes transmitidos.Solo no es confiable.El formato del encabezado IPv4 proporciona la verificación del encabezado, que utilizan los nodos de transmisión para verificar la integridad del encabezado.Esto lo hace diferente de la versión IPv6, que se basa en la capa de conexión a continuación, lo que les permite ser más rápidos.
RFC791) Comprender el papel de TCP y UDP ahora es el momento de explorar dónde HTTP/3 coincide con TCP y UDP. TCP Si bien IP es la capa básica de todas nuestras comunicaciones en línea hoy, TCP (protocolo de control de transmisión) es un nivel más alto del conjunto de protocolos de Internet, que ofrece la web, correo electrónico, transferencia de archivos (FTP) necesaria para las capas de aplicación/ protocolos. Esto incluye establecer la conexión en varias etapas, con apretón de manos, el orden asegurado de los paquetes y la retransmisión de los paquetes perdidos. Proporciona comentarios (ACK) sobre la entrega al remitente, etc. También existe el cálculo de la cantidad de control para detectar errores. Todas estas cosas indican muchos pasos que hacen de TCP un protocolo de confianza, lo que lo convierte en una base para los servicios de Internet más notables que utilizamos hoy. Sus especificaciones que datan de 1974 (RFC 675) y 1981 (RFC 793) no han cambiado sustancialmente hasta ahora. Sin embargo, la confiabilidad ofrecida por TCP no es sin costo. El costo general de todos los viajes redondos requeridos por apretón de manos, comentarios de entrega, garantías de control y montos de control que podrían considerarse débiles y redundantes. Hizo del TCP un bloqueo de la pila de protocolos modernos. HTTP/2 ha alcanzado un plato de mejora de velocidad que se puede obtener cerca de TCP. El protocolo de datagrama UDP UDP (UDP) también es uno de los partidos de protocolo de partes, con sus especificaciones que datan de 1980 (RFC 768). Es, como su nombre indica, un protocolo sin conexión basado en datagramas. Lo que significa que no hay apretón de manos ni seguro de pedido o entrega.
Esto significa que cualquier posible paso para garantizar la entrega, la integridad de los datos y otras cosas quedan al nivel de la capa de aplicación. Esto significa que una aplicación creada en el UDP puede elegir las estrategias que usará de acuerdo con el caso concreto o puede, posiblemente usar elementos de la capa de conexión, como las cantidades de control, para evitar la sobrecarga. Debido a que el UDP está generalizado como TCP, permite obtener mejoras sin requerir actualizaciones de firmware en una amplia gama de dispositivos conectados a Internet o sistemas operativos significativos. La implementación de los nuevos protocolos es difícil por muchos firewalls, NAT, enrutadores y otras cajas intermedias que solo permiten la implementación de TCP o UDP entre usuarios y servidores. – HTTP/3 explicó que este hilo en Hacker News puede ayudarnos a comenzar a comprender el razonamiento detrás de la construcción de la nueva versión HTTP a través de la pila de red existente, en lugar de reinventarla (aunque hay más que eso). De WordPress no funcional y no funciona ¿problemas? ¡Kinsta es la solución de alojamiento diseñada para ahorrarle tiempo! Revise nuestras características

La especificación del formato del paquete UDP es bastante mínima, su encabezado consiste en el puerto de origen, el puerto de destino, la longitud, en los bytes, el encabezado y el paquete de datos y la cantidad de control. La cantidad de control se puede utilizar para verificar la integridad de los datos tanto para el encabezado como para la parte de datos del paquete. La cantidad de verificación es opcional cuando la capa de protocolo base es IPv4 y es obligatoria con IPv6. Hasta ahora, el UDP se ha utilizado para cosas como sincronizar el reloj de los sistemas informáticos (NTP), aplicaciones VOIP, transmisión de video, sistema DNS y protocolo DHCP. QUIC y HTTP/3 Quic (conexiones de Internet de UDP rápidas) fueron implementadas por primera vez por Google en 2012. Redefine los límites de las capas de red, en función del protocolo UDP de nivel inferior, redefiniendo los batidos de las manos, las características de confiabilidad y las características de la seguridad en la seguridad en la seguridad en la seguridad. “Espacio de usuario”, evitando la necesidad de modernizar los núcleos de los sistemas a nivel de Internet.
Stiva http/2 vs pila http/3 como en el caso de http/2, un progreso que ha sido impulsado por SPDY o rápidamente de Google, HTTP/3 dependerá nuevamente de estos logros. Mientras que HTTP/2 nos ofreció multiplexación y atenuó la línea de línea, TCP lo obliga. Puede usar una sola conexión TCP para múltiples flujos multiplexados juntos para transferir datos, pero cuando uno de estos flujos se somete a una pérdida de paquete, toda la conexión (y todos sus flujos) se mantienen como rehén, por así decirlo, hasta que TCP hace su trabajo (retransmite el paquete perdido). Esto significa que todos los paquetes, incluso si ya están transmitidos y pendientes, en el búfer de nodo de destino, se bloquean hasta que el paquete perdido se retransmite. Daniel Stenberg, en su libro sobre HTTP/3, llama a esto un “jefe de línea basado en TCP”. Argumenta que, con una pérdida de 2%de paquetes, los usuarios lo harán mejor con HTTP/1, con seis conexiones para cubrir este riesgo. Quic no está limitado por esto. Con un QUIC basado en el protocolo UDP sin conexión, el concepto de conexión no tiene las limitaciones de TCP y las fallas de un flujo no deberían influir en el resto. Como dijo Lucas Pardue desde Cloudflare:

Lucas Pardue en HTTP/3 centrándose en los flujos de UDP, Quic realiza la multiplexación sin tener que abordar una sola conexión TCP.Quic desarrolla su conexión a un nivel más alto que TCP.Los nuevos flujos en las conexiones Quic no se ven obligados a esperar a que los demás terminen.Las conexiones Quic también se benefician de eliminar el apretón de manos TCP, lo que reduce la latencia.Cisco People ha hecho un video interesante que explica las manos de tres vías de TCP:

Mientras que Quic elimina las características de la confiabilidad de TCP, compensa la capa UDP, ofreciendo los paquetes, ordenar, etc. Google Cloud Platform ha introducido el soporte de Quic para la carga de los saldos en 2018 y registró una mejora promedio de tiempo de carga de página en un 8% a nivel mundial y hasta el 13% en las regiones donde la latencia es mayor. Entre Google Chrome, YouTube, Gmail, Google Search y otros servicios, Google ha logrado implementar la QUIC en una hermosa pieza de Internet, sin esperar ITF. Los ingenieros de Google afirman que en 2017, el 7% del tráfico de Internet ya se ha realizado a través de Quic. La versión de Google de Quic solo se ha centrado en el transporte de HTTP, utilizando la sintaxis HTTP/2. Las personas de ITF (las responsables de la estandarización de Quic) han decidido que la versión de ITF A Quic debería poder llevar más que HTTP. Por ahora, sin embargo, cualquier cosa en los protocolos no HTTP a través de Quic está esperando. Una cosa más que el grupo de trabajo ITF ha decidido que la versión estandarizada utilizará el cifrado TLS 1.3 en lugar de la solución personalizada de Google. TLS 1.3, en comparación con las versiones anteriores, también contribuye a la velocidad del protocolo, porque el apretón de manos requiere menos ida y vuelta. Kinsta acepta TLS 1.3 en todos nuestros servidores y nuestro Kinsta CDN. En este momento, Google continúa utilizando su propia versión de Quic en su producto, al tiempo que dirige sus esfuerzos de desarrollo a los estándares de ITF.
La mayoría de los otros reproductores de Internet se basan en la versión ITF (los dos difieren en otros aspectos, aparte del cifrado).Si abrimos las herramientas de desarrollo de Chrome y cargamos algunos de los productos de Google, como Gmail, en la columna de protocolo en la pestaña de red, veremos que se cobran muchos recursos a través de la versión de Google del Protocolo QUIC.Este es también el caso de los productos de Google como Analytics, Google Tag Manager, etc.
Google Quic Cloudflare ha publicado una actualización muy extensa sobre el progreso de la estandarización. Si bien UDP ofrece a Quic y HTTP/3 algunas ventajas inherentes, también trae algunos desafíos. El TCP ha sido el protocolo principal durante años, mientras que el UDP NO, por lo que los sistemas operativos y la pila de software no están tan optimizados. Como resultado, hay un requisito de carga/CPU mucho más altos con la DEC, después de algunas estimaciones, el doble que HTTP/2. Las optimizaciones van profundamente al núcleo de los sistemas operativos y al firmware de diferentes enrutadores y dispositivos. Esta guía de ajuste de sombrero rojo puede arrojar más luz sobre el tema para la mayor inclinación técnica. Podríamos decir que Quic está tratando de redistarse las funciones TCP además de un protocolo más mínimo y flexible. Las conexiones Quic, que mencioné anteriormente, combinan TLS y toman las manos. Una vez establecidos, se identifican por CID únicos (IDS de conexión). Estas ID persisten durante los cambios de IP y pueden ayudar a asegurar descargas ininterrumpidas, por ejemplo, cambiando de 4G a WiFi. Esto es relevante, especialmente porque cada vez se realiza más tráfico de Internet en dispositivos móviles. Las preguntas pueden surgir si este elemento está diseñado por Google para facilitar un mejor seguimiento de los usuarios entre diferentes conexiones y proveedores de Internet. TLS es obligatorio y está destinado a dificultar modificar o oler el tráfico. Por lo tanto, no es raro ver proveedores y proveedores de firewall, como Cisco, que ven el protocolo UDP como un problema y proporcionan formas de desactivarlo.
Es más difícil para los intermediarios inspeccionar y supervisar o filtrar el tráfico QUIC. Los flujos de Quic se envían a través de las conexiones unidireccionales o de dos vías. Los flujos tienen ID que identifican el iniciador y si el flujo es unidireccional o de dos vías y también sirve el control del flujo en el flujo. Mientras que QIC es un protocolo de nivel de transporte, HTTP es el nivel por encima de él, un protocolo de nivel de aplicación o un protocolo de aplicación. Debido a que la retrocompatibilidad es de mayor importancia, ITF ha promovido la implementación de HTTP/3 e incluirá la versión anterior (HTT1 o HTTP/2) en respuesta. Incluirá un encabezado que informa al cliente que HTTP/3 está disponible, junto con la información de puerto/host, como se describe en el RFC 7838. Esto es diferente de HTTP/2, en el que el transporte se puede negociar dentro del Shake de Handshake TLS. Pero, dado que ITF casi ha adoptado HTTP/3 basado en Quic como el próximo estándar, podemos esperar que los clientes web anticipen HTTP/3 cada vez más. Los clientes pueden memorizar los datos de las conexiones HTTP/3 anteriores en Cache y conectarse directamente (Trip-Round Trip o 0RT) a las visitas posteriores al mismo host. Resumen Hay algunos que creen que, dado que el estándar HTTP/2 aún no se ha adoptado por completo, puede ser demasiado temprano para impulsar un amplio impulso para HTTP/3. Este es un punto válido, pero, como se mencionó, este protocolo ya ha visto pruebas e implementaciones. Google comenzó a probarlo desde 2015, así como Facebook en 2017. En 2022, tenemos soporte HTTP/3 de los principales navegadores como Google Chrome y Brave.