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 :

  1. trafficserver/proxy/http2/HTTP2.h, HTTP2.cc
  2. trafficserver/proxy/http2/Http2Stream.h, Http2Stream.cc
  3. trafficserver/proxy/http2/Http2ClientSession.h, Http2ClientSession.cc
  4. trafficserver/proxy/http2/Http2ConnectionState.h, Http2ConnectionState.cc
  5. trafficserver/proxy/http2/ Http2DependencyTree.h, Http2DependencyTree.cc
  6. trafficserver/proxy/http2/HPACK.h, HPACK.cc
  7. 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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Http2ClientSession::main_event_handler()

--> state_read_connection_preface()

--> state_start_frame_read()

--> state_process_frame_read() 解析出一个完整的Frame

--> do_complete_frame_read()

--> Http2ConnectionState::main_event_handler(HTTP2_SESSION_EVENT_RECV )

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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{     
    双链表<Http2Stream> //略挫,有个find_stream 用的遍历,改map好点。

    Http2ClientSession

    HpackHandle 2个,

    DependencyTree

    Http2ConnectionSettingsclient_settings server_settings,连接的几个 Settings 配置项,一个int数组
}

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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{
 bool actived;  //是否有输出数据
 bool queued; //是否在 actived 队列中
 uint32_t id;
 uint32_t weight;
 uint32_t point;   //queue中的节点按照这个 point 做优先级排序
 Node *parent;  //父节点
 DLL<Node> children; //子节点的双列表
 
 PriorityQueueEntry<Node *> *entry; // 
 PriorityQueue<Node *> *queue;   //有输出数据的所有子节点的队列,按point 优先级降序排列

 Http2Stream *t;
}

Http2DependencyTree 中有个 Node * root 指向 树的根节点。

Http2DependencyTree的主要方法有:

  1. Node *find(uint32_t id);
    DFS 递归遍历树,查找一个Stream。

  2. 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。

  3. 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

  4. void reprioritize(uint32_t new_parent_id, uint32_t id, bool exclusive); 重排优先级,就是移动节点

  5. Node *top(); 返回整个树中,point 最高的叶子节点。递归实现。

  6. void activate(Node *node); 往上遍历,如果当前节点没有 在 parent 的 queue中,加入

  7. void deactivate(Node *node, uint32_t sent); 从parent 的queue中去除自己。

  8. 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。