[論文レビュー] To HTTP/2, or Not To HTTP/2, That Is The Question

Matteo Varvello, Kyle Schomp+4 more|arXiv (Cornell University)|Jul 23, 2015

Green IT and Sustainability参考文献 8被引用数 5

ひとこと要約

本稿は、毎日測定プラットフォームを用いて、トップ100万位のAlexaウェブサイトにおけるHTTP/2の採用状況とパフォーマンスを評価している。HTTP/2でコンテンツを実際に配信しているのはわずか600サイトにとどまり、デスクトップ環境ではパフォーマンス向上がほとんど見られないが、従来のHTTP/1.1最適化手法（例：ドメインシャーディング）のおかげで、3Gネットワークでは顕著な改善が見られた。

ABSTRACT

As of February, 2015, HTTP/2, the update to the 16-year-old HTTP 1.1, is officially complete. HTTP/2 aims to improve the Web experience by solving well-known problems (e.g., head of line blocking and redundant headers), while introducing new features (e.g., server push and content priority). On paper HTTP/2 represents the future of the Web. Yet, it is unclear whether the Web itself will, and should, hop on board. To shed some light on these questions, we built a measurement platform that monitors HTTP/2 adoption and performance across the Alexa top 1 million websites on a daily basis. Our system is live and up-to-date results can be viewed at http://isthewebhttp2yet.com/. In this paper, we report our initial findings from a 6 month measurement campaign (November 2014 - May 2015). We find 13,000 websites reporting HTTP/2 support, but only 600, mostly hosted by Google and Twitter, actually serving content. In terms of speed, we find no significant benefits from HTTP/2 under stable network conditions. More benefits appear in a 3G network where current Web development practices make HTTP/2 more resilient to losses and delay variation than previously believed.

研究の動機と目的

• 公開ウェブ上におけるHTTP/2の実世界での採用状況とパフォーマンスを評価すること。
• さまざまなネットワーク環境下で、HTTP/2がHTTP/1.1に比べて測定可能なパフォーマンス向上をもたらすかどうかを調査すること。
• 実装済みのウェブサイトにおける、HTTP/1.1最適化手法（例：ドメインシャーディング、インライン化）とHTTP/2の共存状況を理解すること。
• HTTP/2の利点が、レガシーなウェブ開発手法によって損なわれるか、あるいはモバイルネットワークの変動性といったネットワーク固有の特性によって強化されるかどうかを評価すること。

提案手法

• トップ100万位のAlexaウェブサイトを毎日プローブする分散型測定プラットフォーム（PlanetLabおよびラボマシンを含むマスターノードと複数のワーカーノードを有する）。
• まず、ウェブサイトがHTTP/2のサポートをアナウンスしているかを検出し、その後、制御された環境から直接プローブすることで、実際に使用されているかを検証する。
• パフォーマンスは、2つのツール（Zombie（ヘッドレスブラウザ）およびChrome）を用いて測定し、制御されたネットワーク条件下でのページロード時間（PLT）を追跡する。
• 帯域幅、遅延、パケット損失といったネットワークパrameterを体系的に変化させ、デスクトップおよび3Gモバイル環境をシミュレートする。
• 週次メトリクス分布の類似度を比較するため、コサイン類似度が用いられ、HTTP/2採用時のコンテンツ変更を検出する。
• 分析対象は、完全にHTTP/2をサポートしているサイトに限定され、部分的またはプロキシ依存の構成を含むサイトは除外される。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 2014年末から2015年半ばの期間において、トップ100万位のウェブサイトにおけるHTTP/2の実際の採用率はどの程度か？
• RQ2 安定した（ファイバー）および変動する（3G）ネットワーク環境下で、HTTP/2はHTTP/1.1に比べて測定可能なパフォーマンス向上をもたらすか？
• RQ3 ドメインシャーディングやインライン化といったレガシーなHTTP/1.1最適化手法は、HTTP/2対応サイトにおいてどの程度残存しているか？
• RQ4 パケット損失や遅延の変動といったネットワークインパアランスは、HTTP/1.1とHTTP/2の相対的パフォーマンスにどのように影響するか？

主な発見

• HTTP/2をサポートすると主張する13,000サイトのうち、実際にHTTP/2でコンテンツを配信しているのはわずか600サイトにとどまり、GoogleとTwitterがその大部分を占めている。
• 安定したネットワーク条件のデスクトップ環境では、HTTP/2によるパフォーマンス向上はほとんどなく、Chromeによる測定では、長時間ロードがかかるサイトの10％で平均してわずか約200msの改善にとどまった。
• 3Gネットワークのシミュレーションでは、HTTP/2が一貫してHTTP/1.1を上回り、特にパケット損失率2％および帯域幅1Mbpsという条件下で顕著なページロード時間の短縮が見られた。
• 一般的なHTTP/1.1最適化手法の一つであるドメインシャーディングは、HTTP/2のネットワーク変動への耐性を高め、従来の予想よりもモバイルネットワークでより強固であることを示した。
• CSSやJavaScriptのインライン化といった古典的なHTTP/1.1の実践が、HTTP/2サイトにも残存しており、キャッシュの恩恵が減少する要因となっており、アーキテクチャの変更は限定的であることが示された。
• コサイン類似度分析により、週間ごとのメトリクス類似度が0.9～0.98と非常に高く、HTTP/2採用によってウェブサイトの構造やコンテンツ配信に大きな変更が加えられていないことが示された。