HTTP/2 引入了二進(jìn)制分幀層，將 HTTP/1.1 中的請(qǐng)求和響應(yīng)拆成顆粒度更細(xì)的幀(frame)，從而實(shí)現(xiàn)了優(yōu)先級(jí)、流量控制和 Server Push 等功能;HTTP/2 在單條 TCP 連接上可以打開(kāi)多個(gè)流，從而實(shí)現(xiàn)了多路復(fù)用;HTTP/2 使用靜態(tài)字典、動(dòng)態(tài)字典以及哈夫曼編碼，對(duì)請(qǐng)求 / 響應(yīng)頭部進(jìn)行壓縮。總之，HTTP/2 從協(xié)議層面解決了 HTTP/1.1 的諸多問(wèn)題。

在我之前寫(xiě)的文章里，我介紹了如何通過(guò) ngrok 讓內(nèi)網(wǎng) WEB 在其它網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中能夠被訪問(wèn)。本文要實(shí)現(xiàn)的服務(wù)與 ngrok 類似，我把它稱之為 Pangolin，中文是穿山甲的意思(名字來(lái)自于同事的類似項(xiàng)目，在此表示感謝)。Pangolin 客戶端和服務(wù)端之間的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)，是用 node-http2 這個(gè) Node.js 模塊提供的 HTTP/2 服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

Pangolin 的需求來(lái)自于本博客用戶評(píng)論(via)。實(shí)際上，能實(shí)現(xiàn)類似功能的軟件很多，有使用私有協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的，有使用 WebSocket 進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的。而我認(rèn)為 HTTP/2 應(yīng)該是個(gè)不錯(cuò)的選擇，打算試一下。最終我花了一個(gè)小時(shí)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)初步能用的版本，除開(kāi) node-http2，全部代碼不超過(guò) 200 行。代碼我放在了 github 上，有興趣的同學(xué)可以玩一下。

下面簡(jiǎn)單介紹它的原理，我畫(huà)了一張草圖：

最左側(cè)是最終用來(lái)訪問(wèn)服務(wù)的瀏覽器，它可能位于公網(wǎng)，也可能位于其它內(nèi)網(wǎng);最右側(cè)是實(shí)際提供 WEB 服務(wù)的 HTTP Server，它位于內(nèi)網(wǎng)。顯然，左側(cè)瀏覽器沒(méi)辦法直接訪問(wèn)右側(cè) WEB 服務(wù)，只能借助公網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為橋梁。中間的 pangolin 服務(wù)端運(yùn)行在公網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上;Pangolin 客戶端運(yùn)行在與 WEB 服務(wù)同臺(tái)機(jī)器或者同一網(wǎng)段內(nèi)。

瀏覽器發(fā)起請(qǐng)求后，請(qǐng)求報(bào)文沿著綠色箭頭從左到右流動(dòng)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都相當(dāng)于左側(cè)相鄰節(jié)點(diǎn)的 HTTP Server。***的問(wèn)題出現(xiàn)在 Pangolin 服務(wù)端和客戶端之間：客戶端位于內(nèi)網(wǎng)，正常情況下 Pangolin 服務(wù)端連不上客戶端提供的 HTTP Server。

這個(gè)問(wèn)題我用了一個(gè)取巧的辦法解決：由于 Pangolin 服務(wù)端有公網(wǎng) IP，可以開(kāi)啟 TCP Server，客戶端可以通過(guò) IP 和約定的端口與服務(wù)端建立 TCP 連接。那么只要稍微改造一下 node-http2 的代碼，使它可以基于指定 socket 創(chuàng)建 HTTP/2 Server、發(fā)送 HTTP/2 Request，就可以打通所有節(jié)點(diǎn)了。這個(gè)問(wèn)題解決后，左側(cè)的請(qǐng)求可以順利到達(dá)右側(cè)，響應(yīng)數(shù)據(jù)也可以沿著之前的連接逐級(jí)返回。

Pangolin 服務(wù)端和客戶端內(nèi)部之間使用 HTTP/2，可以大幅提高性能，降低程序復(fù)雜性;對(duì)外使用 HTTP/1.1，保證了與已有系統(tǒng)的兼容性。

為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)穿透，Pangolin 需要做以下準(zhǔn)備工作：

Pangolin 服務(wù)端開(kāi)啟 TCP Server;

Pangolin 客戶端啟動(dòng) TCP Client，與 Pangolin 服務(wù)端連接，得到 socket 長(zhǎng)連接;

Pangolin 客戶端基于這個(gè) socket 連接，開(kāi)啟 HTTP/2 Server;

Pangolin 服務(wù)端開(kāi)啟 HTTP/1.1 Server，等待瀏覽器來(lái)訪問(wèn);

實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸流程如下：

瀏覽器向 Pangolin 服務(wù)端發(fā)起請(qǐng)求(HTTP/1.1);

Pangolin 服務(wù)端基于已有 socket，向 Pangolin 客戶端發(fā)起請(qǐng)求(HTTP/2);

Pangolin 客戶端向內(nèi)網(wǎng) WEB 服務(wù)發(fā)起請(qǐng)求，得到響應(yīng)(HTTP/1.1);

Pangolin 客戶端基于已有 socket，將響應(yīng)返回給 Pangolin 服務(wù)端(HTTP/2);

Pangolin 服務(wù)端將響應(yīng)返回給瀏覽器(HTTP/1.1);

由于 Pangolin 客戶端采用了 HTTP 轉(zhuǎn)發(fā)，而不是 TCP 隧道，所以可以輕松實(shí)現(xiàn) ngrok 那樣的管理界面，用來(lái)查看完整的 Request/Response 信息。目前我還只是簡(jiǎn)單地打印了請(qǐng)求日志。

HTTP/2 協(xié)議本身并沒(méi)有規(guī)定它必須基于 TLS 部署，沒(méi)有安全層的 HTTP/2 被稱之為 h2c(HTTP/2 Cleartext)。目前來(lái)看，所有瀏覽器都不打算支持 h2c。但如果一個(gè)系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)對(duì)安全沒(méi)有那么高的要求，或者已經(jīng)通過(guò)了其它方案確保了安全，部署 h2c 也是一個(gè)非常好的選擇。現(xiàn)在很多 HTTP/2 工具和類庫(kù)同時(shí)支持 h2 和 h2c，node-http2 也是如此。

實(shí)際上，我為了測(cè)試方便，在實(shí)現(xiàn) pangolin 時(shí)也選擇了 h2c。通過(guò) Wireshark 抓包可以看出，HTTP/2 層下面直接就是 TCP 層：