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使用HTTP/3協議訪問ASM入口網關

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HTTP/3是HTTP協議的第三個主要版本，與HTTP/1.1和HTTP/2不同，HTTP/3協議不再使用傳統的基于TCP的傳輸層協議，改為采用基于UDP協議的QUIC（Quick UDP Internet Connection）協議，這一變化使HTTP/3具備了更低的延遲、更加健壯的錯誤恢復以及更加高效的連接復用等特點。本文介紹如何在ASM網關上配置基于HTTP/3協議的服務。

背景信息

HTTP/3基于QUIC協議，由于其底層基于UDP協議，相比于HTTP/2有以下優點：

  • 減少握手延遲：HTTP/3通過QUIC協議的0-RTT特性完成連接建立，同時將TLS集成到協議中，支持了加密和握手同時進行，大幅減少了連接建立時的延遲。

  • 新的多路復用機制：HTTP/2存在TCP連接級別的隊頭阻塞（Head-of-Line Blocking），HTTP/3使用QUIC協議在同一個連接上多路復用多個獨立的流，每個數據流是獨立的，即使一個數據流中的某個包丟失，其他數據流的傳輸不會被阻塞。這樣，單一數據流的阻塞不再會影響整個連接的傳輸性能。

  • 連接遷移：HTTP/3支持連接在不同 IP 地址之間遷移，即使用戶網絡環境發生變化（比如從Wi-Fi網絡切換至移動網絡），確保了連接的持續性和穩定性。

  • 安全：HTTP/3強制要求使用TLS1.3進行加密傳輸，確保了更高的安全性和隱私保護。

ASM網關已經支持了HTTP/3協議，用戶可以直接通過HTTP/3協議訪問ASM網關上暴露的服務，進一步提升業務的性能和穩定性。

前提條件

步驟一：啟用HTTP3協議支持

  1. 登錄ASM控制臺，在左側導航欄，選擇服務網格 > 網格管理。

  2. 在網格管理頁面，單擊目標實例名稱，然后在左側導航欄，選擇網格實例 > 基本信息。

  3. 在基本信息頁面右上方單擊功能設置，在展開的功能設置更新側邊欄中勾選是否啟用HTTP/3支持。

步驟二：在ASM網關上啟用UDP監聽

QUIC協議基于UDP協議，因此需要在ASM網關上開啟UDP監聽。

這里直接修改ASM網關的YAML配置，在網關的444端口開啟UDP監聽。

apiVersion: istio.alibabacloud.com/v1beta1
kind: IstioGateway
metadata:
  labels:
    asm-gateway-type: ingress
  name: ingressgateway
  namespace: istio-system
spec:
  ......
  ports:
    - name: http-0
      port: 80
      protocol: HTTP
      targetPort: 80
    - name: udp    # 新增444端口的UDP監聽
      port: 444
      protocol: UDP
      targetPort: 444
  ......
說明

ASM網關支持在同一個端口上同時開啟TCP監聽和UDP監聽，例如：您可以在已經暴露了HTTPS服務的443端口上再開啟UDP監聽，兩者并不沖突。

步驟三：配置網關規則

QUIC強制要求使用TLS通信，因此必須為網關規則配置證書。使用以下YAML內容，更新網關規則。

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: httpbin
  namespace: default
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway
  servers:
    - hosts:
      - '*'
      port:
        name: test
        number: 80
        protocol: HTTP
    - hosts:
      - '*'
      port:
        name: quic
        number: 444
        protocol: HTTPS
      tls:
        credentialName: aliyun.com.cert
        mode: SIMPLE

步驟四：測試

curl是一個常見的HTTP協議測試工具，但是curl命令默認不支持HTTP/3協議，您可以通過以下方式查看是否支持。

curl --version | grep http3

如果看到類似下面的輸出，則表示當前環境的curl命令支持HTTP/3。

curl 8.9.0-DEV (aarch64-apple-darwin23.5.0) libcurl/8.9.0-DEV quictls/3.1.4 zlib/1.2.12 libidn2/2.3.7 nghttp2/1.59.0 ngtcp2/1.2.0 nghttp3/1.1.0

如果沒有輸出，表示當前環境的curl命令不支持HTTP/3。您可以重新構建一個支持HTTP/3的版本。具體操作，請參見Build curl with quictls。

構建完成之后，您可以使用如下命令進行測試。

curl -k --http3-only -H Host:aliyun.com --resolve aliyun.com:444:${ASM網關IP}  https://aliyun.com:444/headers -v

預期輸出：

......
* Connected to aliyun.com (xxx.xx.xx.x) port 444
* using HTTP/3
* [HTTP/3] [0] OPENED stream for https://aliyun.com:444/headers
* [HTTP/3] [0] [:method: GET]
* [HTTP/3] [0] [:scheme: https]
* [HTTP/3] [0] [:authority: aliyun.com]
* [HTTP/3] [0] [:path: /headers]
* [HTTP/3] [0] [user-agent: curl/8.9.0-DEV]
* [HTTP/3] [0] [accept: */*]
> GET /headers HTTP/3
> Host:aliyun.com
> User-Agent: curl/8.9.0-DEV
> Accept: */*
>
* Request completely sent off
* old SSL session ID is stale, removing
< HTTP/3 200
< server: istio-envoy
< date: Wed, 26 Jun 2024 07:40:07 GMT
< content-type: application/json
< content-length: 460
< access-control-allow-origin: *
< access-control-allow-credentials: true
< x-envoy-upstream-service-time: 1
< alt-svc: h3=":444"; ma=86400
<
{
  "headers": {
    "Accept": "*/*",
    "Host": "aliyun.com",
    "Transfer-Encoding": "chunked",
    "User-Agent": "curl/8.9.0-DEV",
    "X-Envoy-Attempt-Count": "1",
    "X-Envoy-External-Address": "xx.xx.xx.xx",
    "X-Forwarded-Client-Cert": "xxxxxxx"
  }
}
* Connection #0 to host aliyun.com left intact

相關文檔

  • 如果您想更深入地了解在HTTP/2協議下TCP連接級別的隊頭阻塞（Head-of-Line Blocking, HOL Blocking）的情況只能盡量減輕但不能完全避免的原因，請參見Hypertext Transfer Protocol Version 2 (HTTP/2)。

  • HTTP/3引入了新的多路復用機制，從根本上解決了HOL阻塞的情況發生。官方文檔中也提及了如何通過避免HOL阻塞來提高連接性能。具體信息，請參見QUIC: A UDP-Based Multiplexed and Secure Transport。