[논문 리뷰] To HTTP/2, or Not To HTTP/2, That Is The Question

Matteo Varvello, Kyle Schomp외 4명|arXiv (Cornell University)|2015. 07. 23.

Green IT and Sustainability참고 문헌 8인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 매일 측정 플랫폼을 사용하여 상위 100만 개의 Alexa 웹사이트에서 HTTP/2의 도입 및 성능을 평가한다. 분석 결과, HTTP/2를 통해 콘텐츠를 실제로 제공하는 사이트는 단 600개에 불과했으며, 데스크톱 환경에서는 성능 향상이 거의 없었지만, 기존 HTTP/1.1 최적화 기법(예: 도메인 샤딩) 덕분에 3G 네트워크에서는 뚜렷한 성능 향상이 있었다.

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.

연구 동기 및 목표

• 공개 웹에서 HTTP/2의 실제 도입 및 성능을 평가하기 위해.
• 다양한 네트워크 조건에서 HTTP/1.1에 비해 HTTP/2가 측정 가능한 성능 향상을 제공하는지 조사하기 위해.
• 배포된 웹사이트에서 HTTP/1.1 최적화 기법(예: 도메인 샤딩, 인라인 삽입)과 HTTP/2의 공존을 이해하기 위해.
• HTTP/2의 이점이 이전 웹 개발 관행에 의해 약화되거나, 모바일 네트워크 변동성과 같은 네트워크 특성에 의해 향상되는지 평가하기 위해.

제안 방법

• 상위 100만 개의 Alexa 웹사이트를 매일 탐색하기 위한 분산 측정 플랫폼으로, 마스터와 여러 워커(PlanetLab 및 실험실 기기)를 활용한다.
• 시스템은 먼저 HTTP/2 지원을 공지한 웹사이트를 탐지한 후, 통제된 환경에서 직접 프로빙을 통해 실제 사용 여부를 확인한다.
• 성능 측정은 두 가지 도구인 Zombie(헤드리스 브라우저)와 Chrome를 사용하여, 통제된 네트워크 조건 하에서 페이지 로드 시간(PLT)을 추적한다.
• 대역폭, 지연, 패킷 손실 등의 네트워크 파arameter를 체계적으로 변화시켜 데스크톱 및 3G 모바일 시나리오를 시뮬레이션한다.
• 주간 메트릭 분포를 비교하고 HTTP/2 도입 중 콘텐츠 수정 여부를 탐지하기 위해余弦 유사도를 사용한다.
• 분석은 부분적 또는 프록시 기반 설정에 의존하는 사이트를 제외하고, 완전히 HTTP/2를 지원하는 사이트에 집중한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 2014년 말에서 2015년 중반 기준 상위 100만 개 웹사이트 중 HTTP/2 도입 수준은 실제로 어느 정도인가?
• RQ2 안정적인(광대역) 및 변동성이 있는(3G) 네트워크 조건에서 HTTP/2는 HTTP/1.1에 비해 측정 가능한 성능 향상을 제공하는가?
• RQ3 HTTP/1.1 최적화 기법(예: 도메인 샤딩, 인라인 삽입)이 HTTP/2 기반 웹사이트에 얼마나 지속되고 있는가?
• RQ4 패킷 손실 및 지연 변동성과 같은 네트워크 장애 상황에서 HTTP/1.1과 HTTP/2의 상대적 성능은 어떻게 영향을 받는가?

주요 결과

• HTTP/2 지원을 선언한 13,000개 사이트 중 실제로 HTTP/2를 통해 콘텐츠를 제공하는 사이트는 단 600개에 불과했으며, 이는 구글과 트위터가 주로 도입에 참여한 것으로 나타났다.
• 안정적인 데스크톱 네트워크 조건에서는 HTTP/2가 거의 성능 향상을 제공하지 않았으며, Chrome는 긴 로드 시간을 보이는 사이트의 약 10%에서 평균 200ms 정도의 개선만 보고했다.
• 3G 네트워크 시뮬레이션에서는 HTTP/2가 항상 HTTP/1.1을 앞서며, 특히 패킷 손실률 2% 및 대역폭 1 Mbps 조건에서 페이지 로드 시간이 뚜렷이 감소했다.
• 일반적인 HTTP/1.1 최적화 기법인 도메인 샤딩은 HTTP/2의 네트워크 변동성에 대한 내성을 높여, 이전에 예상한 것보다도 모바일 네트워크에서 더 견고한 성능을 보였다.
• CSS 및 자바스크립트 인라인 삽입과 같은 고전적인 HTTP/1.1 관행이 HTTP/2 사이트에도 여전히 존재하여 캐싱 이점이 감소했으며, 이는 아키텍처적 변화가 제한적임을 시사했다.
• 余弦 유사도 분석 결과, 주간 간 콘텐츠 수정이 거의 없었으며(0.9–0.98), HTTP/2 도입이 웹사이트 아키텍처나 콘텐츠 배달 방식에 큰 변화를 유도하지 않았다.