HTTP/3 integracija kroz Nginx/Ubuntu

QUIC Preuzeto sa https://github.com/quicwg

HTTP/3 Intro

HTTP/3 protokol je nastavak HTTP/2 a za razliku od njega koristi QUIC koji je baziran na UDP. Razlog koriscenja UDP jeste nisko kasnjenje, brzina isporuke dok kompletan HTTP protokol sa svim porukama, kodovima, standardom ostaje isti. Vazno je napomenuti da je QUIC "nastavak" na TLS 1.3 gdje ima lista prosirenja (npr ALPN i slicno) TLS protokola. Tako da je moguce koristiti na drugacije nacine TLS.

Brzina, benchmark i kasnjenje HTTP/3

Prema stranici , performanse su:

Connection Setup Time: HTTP/1 (50–120ms), HTTP/2 (40-100ms), HTTP/3 (20–50ms in low-latency networks)

File Download (1MB with 2% packet loss): HTTP/1 (1.8s), HTTP/3 (1.2s)

Page Load Latency (mobile 3G): HTTP/1 (600ms), HTTP/3 (300ms)

HTTP/2 unaprijedio web performanse sa omogucavanjem visestrukih zahtjeva i odgovora na jednoj konekciji, redukujuci kasnjenje. HTTP/3, baziran na QUIC, unapredjuje brzinu i smanjuje kasnjenje kroz zamjenu TCP sa UDP-baziranim-transportom, cineci ih eksponencijalno brzim, posebno za real-time aplikacije i mobilne uredjaje.

Prema testu sa stranice imamo performanse za poredjenje:

Ucitavanje tipicno E-commerce stranice (100 resursa):

HTTP/1.1: • Otvara 6–8 paralelnih konekcija • Sekvencijalno procesuiranje svake konekcije• Totalno vrijeme ucitavanja: ~8 sekundi

HTTP/2: • Jedna konekcija sa multipleksiranje • Kompresija headera i push sa servera • Totalno vrijeme ucitavanja: ~4 seconds

HTTP/3: • QUIC eliminise ostala uska grla • Bolje handlovanje izgubljenih paketa • Totalno vrijeme ucitavanja: ~3.2 seconds

Provjera browsera/web servera i instalacija HTTP/3 na Ubuntu 24.04/Nginx

Provjera Browsera

Jedan od prvih uslova jeste da nas browser podrzava HTTP/3 tako sto odemo na stranicu: https://quic.nginx.org/ ( lista browsera i verzija koji podrzavaju HTTP/3 )

Instalacija zadnje verzije nginx (1.29.0) na Ubuntu 24.04

U ovom dijelu cu zaobici podesavanja nginx konfiguracije, firewalla - vec cu direktno ici na podesavanja i instalaciju nginx.

Koraci za instalaciju zadnje verzije nginx na Ubuntu (preuzeto sa stranice):

sudo apt install curl gnupg2 ca-certificates lsb-release ubuntu-keyring

curl https://nginx.org/keys/nginx_signing.key | gpg --dearmor \
    | sudo tee /usr/share/keyrings/nginx-archive-keyring.gpg >/dev/null

gpg --dry-run --quiet --no-keyring --import --import-options import-show /usr/share/keyrings/nginx-archive-keyring.gpg

Poslije zadnje komande se ocekuje output:


pub   rsa4096 2024-05-29 [SC]  8540A6F18833A80E9C1653A42FD21310B49F6B46
uid    nginx signing key 

pub   rsa2048 2011-08-19 [SC] [expires: 2027-05-24] 573BFD6B3D8FBC641079A6ABABF5BD827BD9BF62
uid    nginx signing key 

pub   rsa4096 2024-05-29 [SC]  9E9BE90EACBCDE69FE9B204CBCDCD8A38D88A2B3
uid    nginx signing key

Dalji koraci (koristimo mainline repo, tj zadnju verziju nginx-a):


echo "deb [signed-by=/usr/share/keyrings/nginx-archive-keyring.gpg] \
http://nginx.org/packages/mainline/ubuntu `lsb_release -cs` nginx" \
    | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/nginx.list

U slucaju da zelimo stabilnu verziju, komanda umjesto gornje:


echo "deb [signed-by=/usr/share/keyrings/nginx-archive-keyring.gpg] \
http://nginx.org/packages/ubuntu `lsb_release -cs` nginx" \
    | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/nginx.list

Sljedeci korak:


echo -e "Package: *\nPin: origin nginx.org\nPin: release o=nginx\nPin-Priority: 900\n" \
    | sudo tee /etc/apt/preferences.d/99nginx

sudo apt update
sudo apt install nginx

Da provjerimo instalaciju:


nginx -v

output: nginx version: nginx/1.29.0

nginx -V
output: nginx version: nginx/1.29.0
built by gcc 13.3.0 (Ubuntu 13.3.0-6ubuntu2~24.04)
built with OpenSSL 3.0.13 30 Jan 2024
TLS SNI support enabled
configure arguments: --prefix=/etc/nginx --sbin-path=/usr/sbin/nginx --modules-path=/usr/lib/nginx/modules --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf --error-log-path=/var/log/nginx/error.log --http-log-path=/var/log/nginx/access.log --pid-path=/run/nginx.pid --lock-path=/run/nginx.lock --http-client-body-temp-path=/var/cache/nginx/client_temp --http-proxy-temp-path=/var/cache/nginx/proxy_temp --http-fastcgi-temp-path=/var/cache/nginx/fastcgi_temp --http-uwsgi-temp-path=/var/cache/nginx/uwsgi_temp --http-scgi-temp-path=/var/cache/nginx/scgi_temp --user=nginx --group=nginx --with-compat --with-file-aio --with-threads --with-http_addition_module --with-http_auth_request_module --with-http_dav_module --with-http_flv_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_mp4_module --with-http_random_index_module --with-http_realip_module --with-http_secure_link_module --with-http_slice_module --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --with-http_sub_module --with-http_v2_module ***--with-http_v3_module*** --with-mail --with-mail_ssl_module --with-stream --with-stream_realip_module --with-stream_ssl_module --with-stream_ssl_preread_module --with-cc-opt='-g -O2 -fno-omit-frame-pointer -mno-omit-leaf-frame-pointer -ffile-prefix-map=/home/builder/debuild/nginx-1.29.0/debian/debuild-base/nginx-1.29.0=. -flto=auto -ffat-lto-objects -fstack-protector-strong -fstack-clash-protection -Wformat -Werror=format-security -fcf-protection -fdebug-prefix-map=/home/builder/debuild/nginx-1.29.0/debian/debuild-base/nginx-1.29.0=/usr/src/nginx-1.29.0-1~noble -fPIC' --with-ld-opt='-Wl,-Bsymbolic-functions -flto=auto -ffat-lto-objects -Wl,-z,relro -Wl,-z,now -Wl,--as-needed -pie'

Gdje se nalazi u zadnjem dijelu dio "--with-http_v3_module" koji nam omogucava HTTP/3.

Podesavanje nginx

Sljedeca podesavanja mozete naci na stranici: https://nginx.org/en/docs/quic.html

Da bi smo podesili nginx da radi, imamo dva dijela podesavanja. Prvi je nginx.conf a drugi je nas server/domena koji trebaju podesavanja.


Brisemo liniju(nove verzije ne koriste vise ovo): ssl on;

Dodajemo:

quic_retry on;

ssl_early_data on;

quic_gso on;



U dijelu:

server {

        listen 443 quic reuseport;

        listen 443 ssl;

      index index.php; #u slucaju da imamo ovo podeseno, podesiti PHP

       location / {

        add_header Alt-Svc 'h3=":443"; ma=86400';

       }

      location ~ \.php$ {

                add_header Alt-Svc 'h3=":443"; ma=86400';

      }

}

Poslije ovoga mozemo izvrsiti komandu nginx -t gdje bi trebalo da izadje:

nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

Onda mozemo i systemctl restart nginx.

Gdje mozemo vidjeti na UDP portu:

netstat udp

Testiranje web servera

Testiranje web servera mozemo uraditi na (mozete izabrati neku drugu domenu, ova je podesena kao test): https://http3check.net/?host=https%3A%2F%2Fwww.vladimircicovic.com%2F test web servera

Sa Inspect(Chrome) mozemo na Networking vidjeti ucitavanje H3 tj HTTP/3: Inspect Chrome

Testiranje sa cuRl:

curl --http3-only -vvvv https://www.vladimircicovic.com/

ili u slucaju da nema http3 prebaci na http2 il http 1.1

curl --http3 -vvvv https://www.vladimircicovic.com/

starija verzija cuRl-a bi mogla raditi sa:

curl --alt-svc altcache -vvvv https://www.vladimircicovic.com/

Dodatne analize naseg TLS podesavanja, mozemo na: https://www.ssllabs.com/ssltest/analyze.html?d=www.vladimircicovic.com

Vladimir Cicovic Blog