参考
基于 RFC 9113（HTTP/2）/ RFC 9114（HTTP/3）/ RFC 9000（QUIC）/ RFC 7541（HPACK）/ RFC 9204（QPACK）/ RFC 9218（Priority）/ RFC 8297（103 Early Hints）官方文档编写
速查
- HTTP/2 = RFC 9113（2022-06，取代 RFC 7540）；HPACK = RFC 7541；HTTP/3 = RFC 9114 + QUIC（RFC 9000）；QPACK = RFC 9204
- HTTP/2 关键机制：单 TCP 多 stream 二进制分帧、HPACK 头部压缩、Server Push（已弃用）、RFC 9218 Priority 头
- HTTP/3 关键机制：QUIC（UDP）独立 stream HOL 消除、0-RTT 重连、Connection ID 连接迁移、QPACK、PRIORITY_UPDATE 帧
- Server Push 弃用时间线：Chrome 106（2022-09）默认禁用、采用率 1.25% → 0.7%、HTTP/3 多数未实现
- Alt-Svc 头：
Alt-Svc: h3=":443"; ma=86400协商 HTTP/3，UDP/443 必须放通 - 新优先级头：
Priority: u=0..7; i=?0|1（u=0 最高） - Fetch Priority API：HTML 层
fetchpriority="high|low|auto" - 0-RTT 重放风险：仅放幂等 GET/HEAD，POST / 支付必须等 1-RTT
- 完整说明见 入门 / 核心机制详解
HTTP/1.1 vs HTTP/2 vs HTTP/3 对比表
| 维度 | HTTP/1.1 | HTTP/2 | HTTP/3 |
|---|---|---|---|
| 制定年代 | 1997 / 2014 重写 | 2015（RFC 7540）/ 2022（RFC 9113） | 2022（RFC 9114） |
| 传输层 | TCP | TCP | QUIC（UDP） |
| 加密 | 可选 | 必须 TLS（事实标准） | TLS 1.3 内嵌 |
| 帧格式 | ASCII 文本 | 二进制分帧 | 二进制分帧（QUIC frame） |
| 多路复用 | 无（每连接一请求） | 单 TCP 多 stream | 单 QUIC 多 stream |
| 应用层 HOL | 有 | 解决 | 解决 |
| 传输层 HOL | 有 | 仍存在（TCP HOL） | 解决（stream 独立） |
| 头部格式 | 原样 ASCII | HPACK | QPACK |
| 连接上限 | 每 origin ~6 | 单连接足够 | 单连接足够 |
| 域名分片 | 需要 | 失效 | 失效 |
| 握手往返 | 1 RTT (TCP) + 1-2 RTT (TLS) | 同左 | 1-RTT 首次 / 0-RTT 重连 |
| 连接迁移 | 不支持 | 不支持 | 支持（Connection ID） |
| Server Push | 无 | 有（已弃用） | 多数未实现 |
| 优先级 | 无 | RFC 9218 Priority 头 | Priority 头 + PRIORITY_UPDATE 帧 |
| 流量控制 | TCP 级 | 连接级 + stream 级 | 连接级 + stream 级 |
| 典型端口 | 80 / 443 | 443 | 443 / UDP |
| 状态 | 现行 | 现行 | 现行 |
HTTP/2 帧类型完整表
| Type | 名称 | 用途 |
|---|---|---|
| 0x0 | DATA | 请求 / 响应 body |
| 0x1 | HEADERS | 头部（HPACK 压缩） |
| 0x2 | PRIORITY | 流优先级（RFC 9113 已弃用） |
| 0x3 | RST_STREAM | 终止流 |
| 0x4 | SETTINGS | 连接参数协商 |
| 0x5 | PUSH_PROMISE | Server Push（已弃用） |
| 0x6 | PING | 心跳 / RTT 测量 |
| 0x7 | GOAWAY | 优雅关闭 |
| 0x8 | WINDOW_UPDATE | 流 / 连接级流量控制 |
| 0x9 | CONTINUATION | HEADERS 续帧 |
帧头格式（9 字节）：Length(24bit) + Type(8bit) + Flags(8bit) + Reserved(1bit) + Stream ID(31bit)。
SETTINGS 协商项
| 参数 | ID | 含义 | 默认值 |
|---|---|---|---|
SETTINGS_HEADER_TABLE_SIZE | 0x1 | HPACK 动态表上限 | 4096 字节 |
SETTINGS_ENABLE_PUSH | 0x2 | 是否允许 Push（RFC 9113 建议设 0） | 1 |
SETTINGS_MAX_CONCURRENT_STREAMS | 0x3 | 并发流上限 | 无（实现限制） |
SETTINGS_INITIAL_WINDOW_SIZE | 0x4 | 流级流量控制初始窗口 | 65535 |
SETTINGS_MAX_FRAME_SIZE | 0x5 | 单帧 payload 上限 | 16384（上限 16777215） |
SETTINGS_MAX_HEADER_LIST_SIZE | 0x6 | 头部列表上限（防 DoS） | 无限 |
HPACK vs QPACK 对比
| 维度 | HPACK（h2） | QPACK（h3） |
|---|---|---|
| RFC | 7541 | 9204 |
| 静态表条目数 | 61 | 99 |
| 动态表 | FIFO，受 SETTINGS_HEADER_TABLE_SIZE 控制 | 同左 |
| Huffman | 静态 | 静态 |
| ACK 机制 | 共享 TCP，天然有序 | 独立 Encoder/Decoder 单向流 |
| 压缩层 HOL | 受 TCP HOL 影响 | Insert Count 阈值避免（超过则退化为字面量） |
| Stream type | （h2 无） | Encoder 0x02 / Decoder 0x03 |
优先级方案演进
| 方案 | 载体 | 字段 | 状态 |
|---|---|---|---|
| RFC 7540 PRIORITY 帧 | PRIORITY 帧 | weight 1-256 + dependency tree | RFC 9113 弃用 |
| RFC 9218（HTTP/2） | Priority 头 | `u=0..7; i=?0 | 1` |
| RFC 9218（HTTP/3） | PRIORITY_UPDATE 帧（0x24 / 0x25） | 同上 | 现行 |
| HTML 层 | <img fetchpriority="..."> | high / low / auto | 现行（Fetch Priority API） |
字段语义：
u=0..7：urgency，0 最高 / 7 最低i=?1：incremental，可增量交付（流式）i=?0：non-incremental，一次性交付
QUIC Connection ID
| 维度 | TCP 4 元组 | QUIC Connection ID |
|---|---|---|
| 标识 | 源 IP + 源端口 + 目的 IP + 目的端口 | 8 字节可变 CID |
| 网络切换 | IP 变 → 连接断 | IP 变 → 连接不断 |
| 复用 | 不可 | 服务端按 CID 复用连接状态 |
| 预发 | 无 | NEW_CONNECTION_ID 帧 |
| 多路径 | 不支持 | 支持（迁移 + 路径验证） |
Alt-Svc 协商流程
text
[首次访问 example.com]
浏览器 → GET / (HTTP/2 over TCP/443)
服务器 → 200 OK
Alt-Svc: h3=":443"; ma=86400
浏览器 ← 缓存 Alt-Svc（86400 秒）
[后续访问]
浏览器 → GET / (尝试 HTTP/3 over UDP/443)
若 UDP/443 不通 → 回退 HTTP/2
若通 → 持续走 h3关键字段：
h3=":443"：协议 + 端口ma=86400：max-age，缓存有效期（秒）h3-29=":443"：可指定 draft 版本persist=1：跨浏览器会话保留
103 Early Hints vs Server Push
| 维度 | Server Push（已弃用） | 103 Early Hints |
|---|---|---|
| RFC | RFC 7540 / 9113 | RFC 8297 |
| 决策方 | 服务端（推什么、推多少） | 浏览器（是否加载） |
| 缓存撞车 | 经常推已缓存资源 | 浏览器命中缓存即跳过 |
| HTTP/3 支持 | 多数未实现 | 已广泛支持 |
| 浏览器禁用 | Chrome 106 默认禁用 | 全部支持 |
| 推荐度 | 不要再使用 | 推荐替代方案 |
103 响应示例：
text
HTTP/1.1 103 Early Hints
Link: </style.css>; rel="preload"; as="style"
Link: </app.js>; rel="preload"; as="script"
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html0-RTT 安全注意
| 维度 | 1-RTT 数据 | 0-RTT early data |
|---|---|---|
| 前向保密 | 有 | 缺 |
| 重放风险 | 无 | 有 |
| 推荐请求 | 所有 | 仅幂等 GET / HEAD |
| 禁用场景 | —— | POST / 支付 / 写操作 |
| 来源 | TLS 1.3 握手后 | 上次会话密钥派生 |
RFC 9001 E.5、Cloudflare / ETH 调研均强调：0-RTT early data 不能用于非幂等操作，否则攻击者重放会导致重复执行事务。
浏览器与服务器支持矩阵
浏览器（HTTP/2）
| 浏览器 | 起始版本 |
|---|---|
| Chrome | 41+（2015） |
| Firefox | 36+ |
| Safari | 9+ |
| Edge | 12+ |
浏览器（HTTP/3）
| 浏览器 | 起始版本 |
|---|---|
| Chrome | 87+（2020-11） |
| Firefox | 88+ |
| Safari | 14+ |
| Edge | 87+ |
服务器
| 服务器 | HTTP/2 | HTTP/3 |
|---|---|---|
| nginx | 1.9.5+（默认开） | 1.25.0+（实验） |
| Apache | 2.4.17+（mod_http2） | 仍在路上（实验模块） |
| Cloudflare | 默认 | 默认 |
| Fastly | 默认 | 默认 |
| Akamai | 默认 | 默认 |
| Caddy | 默认 | 2.6+ |
| Node.js | 内置（http2） | 实验模块 |
| h2o | 默认 | 默认 |
RFC 与版本状态
| RFC | 标题 | 年代 | 状态 |
|---|---|---|---|
| 7540 | HTTP/2 | 2015-05 | 被 RFC 9113 取代 |
| 7541 | HPACK | 2015-05 | 现行 |
| 8297 | 103 Early Hints | 2017-12 | 现行 |
| 9000 | QUIC 传输 | 2021-05 | 现行 |
| 9001 | QUIC + TLS 集成 | 2021-05 | 现行 |
| 9002 | QUIC 丢包与拥塞 | 2021-05 | 现行 |
| 9113 | HTTP/2 | 2022-06 | 现行 |
| 9114 | HTTP/3 | 2022-06 | 现行 |
| 9204 | QPACK | 2022-06 | 现行 |
| 9218 | Extensible Prioritization | 2022-06 | 现行 |
官方资源
- HTTP/2：https://http2.github.io/ · RFC 9113
- HTTP/3：https://http3-explained.haxx.se/ · RFC 9114
- QUIC：https://quicwg.org/ · RFC 9000
- HPACK：RFC 7541 · QPACK：RFC 9204
- Priority：RFC 9218 · web.dev Fetch Priority
- 103 Early Hints：RFC 8297 · web.dev Early Hints
- MDN：HTTP/2 词汇表 · HTTP/3 词汇表
- Chrome：Removing HTTP/2 Server Push
- cloudflare/quiche：https://github.com/cloudflare/quiche
- Cloudflare HTTP/3：https://www.cloudflare.com/learning/performance/what-is-http3/
- nginx HTTP/3：https://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_v3_module.html