> ## Content Index > Fetch the complete content index at: https://huizhou92.com/llms.txt > Use this file to discover other available public pages before exploring further. # 为什么 Google 选择使用HTTP 2 实现 gRPC - URL: https://huizhou92.com/e4-b8-ba-e4-bb-80-e4-b9-88-google-e9-80-89-e6-8b-a9-e4-bd-bf-e7-94-a8http-2-e5-ae-9e-e7-8e-b0-grpc/ - Published: 2024-05-23T02:25:02.000Z - Updated: 2026-09-06T11:41:02.000Z - Description: 本文探讨了Google为何选择HTTP/2作为gRPC的基础协议，分析了HTTP/2的开放性、安全性、流控能力及其在多语言实现中的优势，同时也指出了其在RPC元数据传输效率上的不足。了解gRPC如何在云原生环境中推动开放互通的需求，及其在未来可能成为更广泛RPC标准的潜力。 - Author: huizhou92 - Tags: Why's The Desigin, golang, grpc, #lang-zh-cn ![woman with blue nails reading ipad](https://images.unsplash.com/photo-1427104227401-94b390b378b0?ixid=M3wzNjAwOTd8MHwxfHNlYXJjaHw4NHx8aHR0cHxlbnwwfDB8fHwxNzM1MTk0Mzc2fDA&ixlib=rb-4.0.3) [Backlink](https://unsplash.com/photos/woman-holding-white-ipad-CPWhnIkL4Lk?ref=huizhou92.com) | |Photo by [Anna Demianenko](https://unsplash.com/@annademy?utm%5Fsource=Obsidian%20Image%20Inserter%20Plugin&utm%5Fmedium=referral) on [Unsplash](https://unsplash.com/?utm%5Fsource=Obsidian%20Image%20Inserter%20Plugin&utm%5Fmedium=referral) ## 背景 [gRPC](https://grpc.io/?ref=huizhou92.com)是google开源的高性能跨语言的RPC方案。gRPC的设计目标是在任何环境下运行，支持可插拔的负载均衡，跟踪，运行状况检查和身份验证。它不仅支持数据中心内部和跨数据中心的服务调用，它也适用于分布式计算的最后一公里，将设备，移动应用程序和浏览器连接到后端服务。 关于 GRPC设计的动机和原则 我们可以从这篇文章里面找到答案，[gRPC Motivation and Design Principles](https://grpc.io/blog/principles?ref=huizhou92.com) > This article is first published in the medium MPP plan. If you are a medium user, please follow me in [medium](https://medium.huizhou92.com/?ref=huizhou92.com). Thank you very much. 官方的文章令人印象深刻的点： - 内部有Stubby的框架，但是它不是基于任何一个标准的 - 支持任意环境使用，支持物联网、手机、浏览器 - 支持stream和流控 实际上：性能不是gRPC 设计的第一目标。那么为什么选择HTTP/2? ## HTTP/2是什么 在正式讨论gRPC为什么选择HTTP/2之前，我们先来简单了解下HTTP/2。 HTTP/2可以简单用一个图片来介绍： ![https://hpbn.co/](https://images.yixiao9206.cn/blog-images/2024/05/ae09920e853bee0b21be83f8e770ba01.svg) 来自：[https://hpbn.co/](https://hpbn.co/?ref=huizhou92.com) - HTTP/1 里的header对应HTTP/2里的 HEADERS frame - HTTP/1 里的payload对应HTTP/2里的 DATA frame 在Chrome浏览器里，打开`chrome://net-internals/#http2`，可以看到http2链接的信息。 ![chrome-http2](https://images.yixiao9206.cn/blog-images/2024/05/01dd6bce8fde7de2b3a8f9ee06158978.png) 目前很多网站都已经跑在HTTP/2上了。 ## gRPC Over HTTP/2 准确来说gRPC设计上是分层的，底层支持不同的协议，目前gRPC支持： - [gRPC over HTTP2](https://github.com/grpc/grpc/blob/master/doc/PROTOCOL-HTTP2.md?ref=huizhou92.com) - [gRPC Web](https://github.com/grpc/grpc/blob/master/doc/PROTOCOL-WEB.md?ref=huizhou92.com) 但是大多数情况下，讨论都是基于gRPC over HTTP2。 下面从一个真实的gRPC `SayHello`请求，查看它在HTTP/2上是怎样实现的。用Wireshark抓包： ![wireshark-grpc](https://images.yixiao9206.cn/blog-images/2024/05/40be952445bf4ec323071035fcf9da88.png) 可以看到下面这些Header： ```shell Header: :authority: localhost:50051 Header: :path: /helloworld.Greeter/SayHello Header: :method: POST Header: :scheme: http Header: content-type: application/grpc Header: user-agent: grpc-java-netty/1.11.0 ``` 然后请求的参数在DATA frame里： `GRPC Message: /helloworld.Greeter/SayHello, Request` 简而言之，gGRPC把元数据放到HTTP/2 Headers里，请求参数序列化之后放到 DATA frame里。 ## 基于HTTP/2 协议的优点 ### HTTP/2 是一个公开的标准 Google本身把这个事情想清楚了，它并没有把内部的Stubby开源，而是选择重新做。现在技术越来越开放，私有协议的空间越来越小。 ### HTTP/2 是一个经过实践检验的标准 HTTP/2是先有实践再有标准，这个很重要。很多不成功的标准都是先有一大堆厂商讨论出标准后有实现，导致混乱而不可用，比如CORBA。HTTP/2的前身是Google的[SPDY](https://en.wikipedia.org/wiki/SPDY?ref=huizhou92.com)，没有Google的实践和推动，可能都不会有HTTP/2。 ### HTTP/2 天然支持物联网、手机、浏览器 实际上先用上HTTP/2的也是手机和手机浏览器。移动互联网推动了HTTP/2的发展和普及。 ### 基于HTTP/2 多语言的实现容易 只讨论协议本身的实现，不考虑序列化。 - 每个流行的编程语言都会有成熟的HTTP/2 Client - HTTP/2 Client是经过充分测试，可靠的 - 用Client发送HTTP/2请求的难度远低于用socket发送数据包/解析数据包 ### HTTP/2支持Stream和流控 在业界，有很多支持stream的方案，比如基于websocket的，或者[rsocket](https://github.com/rsocket/rsocket?ref=huizhou92.com)。但是这些方案都不是通用的。 HTTP/2里的Stream还可以设置优先级，尽管在rpc里可能用的比较少，但是一些复杂的场景可能会用到。 ### 基于HTTP/2 在Gateway/Proxy很容易支持 - [nginx对gRPC的支持](https://www.nginx.com/blog/nginx-1-13-10-grpc/?ref=huizhou92.com) - [envoy对gRPC的支持](https://www.envoyproxy.io/docs/envoy/latest/intro/arch%5Foverview/grpc?ref=huizhou92.com) ### HTTP/2 安全性有保证 - HTTP/2 天然支持SSL，当然gRPC可以跑在clear text协议（即不加密）上。 - 很多私有协议的rpc可能自己包装了一层TLS支持，使用起来也非常复杂。开发者是否有足够的安全知识？使用者是否配置对了？运维者是否能正确理解？ - HTTP/2 在公有网络上的传输上有保证。比如这个[CRIME攻击](https://en.wikipedia.org/wiki/CRIME?ref=huizhou92.com)，私有协议很难保证没有这样子的漏洞。 ### HTTP/2 鉴权成熟 - 从HTTP/1发展起来的鉴权系统已经很成熟了，可以无缝用在HTTP/2上 - 可以从前端到后端完全打通的鉴权，不需要做任何转换适配 比如传统的rpc dubbo，需要写一个dubbo filter，还要考虑把鉴权相关的信息通过thread local传递进去。rpc协议本身也需要支持。总之，非常复杂。实际上绝大部分公司里的rpc都是没有鉴权的，可以随便调。 ## 基于HTTP/2 的缺点 ### Rpc的元数据的传输不够高效 尽管HPAC可以压缩HTTP Header，但是对于rpc来说，确定一个函数调用，可以简化为一个int，只要两端去协商过一次，后面直接查表就可以了，不需要像HPAC那样编码解码。 可以考虑专门对gRPC做一个优化过的HTTP/2解析器，减少一些通用的处理，感觉可以提升性能。 ### HTTP/2 里一次gRPC调用需要解码两次 一次是HEADERS frame，一次是DATA frame。 HTTP/2 标准本身是只有一个TCP连接，但是实际在gRPC里是会有多个TCP连接，使用时需要注意。 gRPC选择基于HTTP/2，那么它的性能肯定不会是最顶尖的。**但是对于rpc来说中庸的qps可以接受**，通用和兼容性才是最重要的事情。我们可以参考一下官方的benchmark： - [https://grpc.io/docs/guides/benchmarking.html](https://grpc.io/docs/guides/benchmarking.html?ref=huizhou92.com) - [https://github.com/hank-whu/rpc-benchmark](https://github.com/hank-whu/rpc-benchmark?ref=huizhou92.com) 如果您的场景是搞 ## Google制定标准的能力 近10年来，Google制定标准的能力越来越强。下面列举一些标准： - HTTP/2 - WebP图片格式 - WebRTC 网页即时通信 - VP9/AV1 视频编码标准 - Service Worker/PWA - QUIC/ HTTP/3 当然google也并不都会成功，很多事情它想推也失败了，比如Chrome的Native Client。 **gRPC目前是k8s生态里的事实标准。 gRPC是否会成为更多地方，更大领域的RPC标准？** ## 为什么会出现gRPC 准确来说为什么会出现基于HTTP/2的RPC？ 个人认为一个重要的原因是，在Cloud Native的潮流下，开放互通的需求必然会产生基于HTTP/2的RPC。即使没有gRPC，也会有其它基于HTTP/2的RPC。 gRPC在Google的内部也是先用在Google Cloud Platform和公开的API上：[https://opensource.google.com/projects/grpc](https://opensource.google.com/projects/grpc?ref=huizhou92.com) ## 总结 尽管gRPC它可能替换不了内部的RPC实现，但是在开放互通的时代，不止在k8s上，gRPC会有越来越多的舞台可以施展。 ## 参考资料 - [https://grpc.io/](https://grpc.io/?ref=huizhou92.com) - [https://hpbn.co/](https://hpbn.co/?ref=huizhou92.com) - [https://grpc.io/blog/loadbalancing](https://grpc.io/blog/loadbalancing?ref=huizhou92.com) - [https://http2.github.io/faq](https://http2.github.io/faq?ref=huizhou92.com) - [https://github.com/grpc/grpc](https://github.com/grpc/grpc?ref=huizhou92.com) --- - [本文长期链接](https://huizhou92.com/e4-b8-ba-e4-bb-80-e4-b9-88-google-e9-80-89-e6-8b-a9-e4-bd-bf-e7-94-a8http-2-e5-ae-9e-e7-8e-b0-grpc) - 如果您觉得我的博客对你有帮助，请通过 [RSS](https://huizhou92.com/sitemap.xml)订阅我。 - 或者在[X](https://x.com/@piaopiaopig?ref=huizhou92.com)上关注我。 - 如果您有[Medium](https://medium.huizhou92.com/?ref=huizhou92.com)账号，能给我个关注嘛？我的文章第一时间都会发布在Medium。