TrafficServer http2 代码分析
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TrafficServer 是Apache基金会的 HTTP/HTTP2 代理服务器。
TrafficServer 的 HTTP2 部分主要的代码在 :
- trafficserver/proxy/http2/HTTP2.h, HTTP2.cc
- trafficserver/proxy/http2/Http2Stream.h, Http2Stream.cc
- trafficserver/proxy/http2/Http2ClientSession.h, Http2ClientSession.cc
- trafficserver/proxy/http2/Http2ConnectionState.h, Http2ConnectionState.cc
- trafficserver/proxy/http2/ Http2DependencyTree.h, Http2DependencyTree.cc
- trafficserver/proxy/http2/HPACK.h, HPACK.cc
- trafficserver/proxy/http2/HuffmanCodec.h, HuffmanCodec.cc
1. trafficserver/proxy/http2/HTTP2.h, HTTP2.cc
10种Frame 的struct定义,解析/序列化函数,HeaderList转换函数,一些常量定义
2. trafficserver/proxy/http2/Http2ClientSession.h, Http2ClientSession.cc
Http2ClientSession 处理 io event 事件,解析 FrameHeader,
调用顺序:
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3. trafficserver/proxy/http2/Http2ConnectionState.h, Http2ConnectionState.cc
Http2ConnectionState,对应一个 HTTP2 连接,代码基本等价于 proxygen 的 HTTPSession,主要的成员变量:
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主要的方法:各个 rcv_xxx_frame() 和 send_xxx_frame(0 Http2ConnectionState::main_event_handler(HTTP2_SESSION_EVENT_RECV )里面,解析输入的各种 Frame
- rcv_data_frame, // HTTP2_FRAME_TYPE_DATA
- rcv_headers_frame, // HTTP2_FRAME_TYPE_HEADERS
- rcv_priority_frame, // HTTP2_FRAME_TYPE_PRIORITY
- rcv_rst_stream_frame, // HTTP2_FRAME_TYPE_RST_STREAM
- rcv_settings_frame, // HTTP2_FRAME_TYPE_SETTINGS
- rcv_push_promise_frame, // HTTP2_FRAME_TYPE_PUSH_PROMISE
- rcv_ping_frame, // HTTP2_FRAME_TYPE_PING
- rcv_goaway_frame, // HTTP2_FRAME_TYPE_GOAWAY
- rcv_window_update_frame, // HTTP2_FRAME_TYPE_WINDOW_UPDATE
- rcv_continuation_frame, // HTTP2_FRAME_TYPE_CONTINUATION
还有发送各类 frame 的接口,send_data_frames()/send_headers_frame() / send_push_promise_frame() / send_rst_stream_frame() 等。
具体地:
rcv_data_frame :
find_stream,然后检查stream的state是不是OPEN/HALF_CLOSE_LOCAL,去除 padding,处理END_STREAM flag,检查本端流量控制 window_size ,保存buffer,更新本地的window,发回 Connection 和 Stream Level 的WindowUpdate Frame。
rcv_headers_frame:
find_stream/create_stream,处理padding,处理PRIORITY flag添加到 PriorityTree 里面,如果 Header Block 结束了(即有END_HEADERS FLAG),那就http2_decode_header_blocks() 做HPACK 解压缩,调用 Http2Stream 处理解析出的HeaderList
rcv_priority_frame:
find_stream,reprioritize,重新调整树。
rcv_rst_stream_frame
rcv_settings_frame:
parse检查收到的各个配置项,更新到client_settings中,并发送SETTINGS_ACK
rcv_push_promise_frame 等
包括 rcv_ping_frame
rcv_goaway_frame:
rcv_window_update_frame
比较简单,略。
rcv_continuation_frame
类似 rcv_headers_frame
send_data_frames_depends_on_priority
取了 DependencyTree的top(),
send_data_frames 等
send_a_data_frame
send_headers_frame
send_push_promise_frame
send_rst_stream_frame
send_settings_frame
send_ping_frame
send_goaway_frame
send_window_update_frame
比较简单,就是检查字段合法性,序列化,然后发送。
4. trafficserver/proxy/http2/Http2Stream.h, Http2Stream.cc
对应实现HTTP2 的Stream,重要的成员变量有:
Http2StreamState _state;//实现IDLE,OPEN,RESERVED,HALF_CLOSE等的切换。
DependencyTree::Node *priority_node;// Priority Tree中的节点指针。
5. trafficserver/proxy/http2/Http2DependencyTree.h, Http2DependencyTree.cc
Http2DependencyTree::Node 表示一个Stream,成员变量有:
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Http2DependencyTree 中有个 Node * root 指向 树的根节点。
Http2DependencyTree的主要方法有:
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Node *find(uint32_t id);
DFS 递归遍历树,查找一个Stream。 -
Node *add(uint32_t parent_id, uint32_t id, uint32_t weight, bool exclusive, T t); 就是插入 parent 的 children 链表中,兼做 exclusive 处理。
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void remove(Node *node); 从parent 的 queue 中移除自己,把自己的 queue 全转给 parent,把自己的 children 全转给 parent
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void reprioritize(uint32_t new_parent_id, uint32_t id, bool exclusive); 重排优先级,就是移动节点
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Node *top(); 返回整个树中,point 最高的叶子节点。递归实现。
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void activate(Node *node); 往上遍历,如果当前节点没有 在 parent 的 queue中,加入
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void deactivate(Node *node, uint32_t sent); 从parent 的queue中去除自己。
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void update(Node *node, uint32_t sent);
这里使用 Weighted Fair Queue (WFQ) Scheduling 来调度 Stream 之间的优先级。
Http2ConnectionState::send_data_frames_depends_on_priority() 中,是直接取了 树的 top() 节点,
6. trafficserver/proxy/http2/HPACK.h, HPACK.cc
实现 HPACK 压缩/解压缩
7. trafficserver/proxy/http2/HuffmanCodec.h, HuffmanCodec.cc
实现静态的 Huffman 表,接口简单,只有4个函数,,
是实现成 二叉树,相比proxygen估计效率会低一些。