Serveur dédié : mettre à jour Apache pour HTTP/2

C’est sur toutes les lèvres : 2015 aura vu l’arrivée de PHP7 et de la révision du protocole HTTP qui passe à la version 2, en remplacement du mod_spdy de Google.

Tout cela promet pas mal de gains de performance donc il est très tentant de le vérifier par nous-mêmes.

HTTP/2 : une évolution du protocole HTTP

Avec HTTP/1.1, la vie des développeurs n’était pas simple. L’optimisation d’un site revenait à plusieurs techniques qui tournaient toutes autour de l’idée de minimiser le nombre de requêtes HTTP vers un serveur d’origine.

Un navigateur ne peut ouvrir qu’un nombre limité de connexions TCP simultanées vers une origine et le chargement des ces ressources via chacune de ces connexions est un processus en série : la réponse de chaque ressource doit être retournée avant que la réponse de la ressource suivante ne soit envoyée. C’est ce qu’on appelle le head-of-line blocking.

HTTP/2 promet donc des gains de performance d’environ 30%, sans avoir à gérer ni minification ni concaténation dans le processus de création et déploiement des pages.

Plus besoin (normalement!) d’optimiser les connexions TCP ou les requêtes HTTP avec la création de sprites, le chargement des ressources directement dans le corps des pages, la concaténation ou la création de sous-domaines pour charger les ressources en parallèle (domain sharding) pour contourner les limitations d’HTTP 1.1.

Optimiser pour HTTP/2

Avec HTTP/2, il faut maintenant concentrer les efforts d’optimisation sur les scénarios de cache du site. La nouvelle règle est d’utiliser de petites ressources, granulaires, qui peuvent être mises en cache indépendamment et transférées en parallèle.

Ce changement est possible grâce aux nouvelles fonctions de multiplexing et de compression des entêtes d’HTTP/2.

Le multiplexing permet à plusieurs requêtes de partager une connexion TCP unique, ce qui permet le chargement de plusieurs ressources en parallèle, sans le délai dû à la création de connexions multiples. Cela élimine le problème d’head-of-line blocking que l’on rencontre avec HTTP/1.1.

La compression des entêtes réduit encore davantage la pénalité lors du chargement de plusieurs ressources (requêtes HTTP multiples) puisque l’overhead de chaque requête est plus petit que leur équivalent non compressé en HTTP/1.1.

HTTP/2 offre aussi la hiérarchisation des flux (stream prioritization) qui permet aux navigateurs de spécifier dans quel ordre ils souhaitent recevoir les ressources, ainsi que le server push qui laisse le serveur envoyer des ressources supplémentaires par anticipation, alors que le navigateur ne sait pas encore qu’il en aura besoin.

Cela implique donc pas mal de changements dans les manières et l’état d’esprit d’optimisation par rapport à HTTP/1.1.

Configuration initiale du serveur

Mon serveur dédié tourne sur la dernière version stable de Debian qui ne dispose que d’Apache 2.4.10. Or le module http2 ne fonctionne qu’à partir d’Apache 2.4.17.

Il va donc falloir mettre Apache à jour ! Nous allons temporairement basculer sur les dépôts sid le temps de mettre à jour Apache et OpenSSL.

Apt : passage sur les dépôts sid

De manière temporaire, nous éditons le fichier sources.list d’apt:

nano /etc/apt/sources.listLangage du code : PHP (php)

et nous ajoutons les dépôts sid:

# /!\ SID : brand-new but untested packages.
deb http://ftp.debian.org/debian sid main
deb-src http://ftp.debian.org/debian sid mainLangage du code : PHP (php)

On rafraîchit la liste des paquets :

apt-get updateLangage du code : JavaScript (javascript)

Nous sommes maintenant prêts pour l’installation de la nouvelle mouture d’Apache.

Mise à jour d’Apache et OpenSSL

Nous servons le site en HTTPS donc nous avons besoin de mettre quelques paquets à jour, dont Apache et OpenSSL:

apt-get install openssl libssl1.0.2 libssl-dev apache2 apache2-bin apache2-data libnghttp2-14Langage du code : CSS (css)

A noter : l’installation retire les paquets apache2-mpm-worker et apache2.2-common du serveur.

On active ensuite le module http2:

a2enmod http2

Configuration du VirtualHost

Par défaut, le module http2 a beau avoir été activé, il ne fait absolument rien. Il faut explicitement le définir dans le VirtualHost.

Commençons par mettre à jour notre liste de ciphers:

SSLCipherSuite ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:DHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:DHE-DSS-AES128-GCM-SHA256:kEDH+AESGCM:ECDHE-RSA-AES128-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES128-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-SHA:ECDHE-ECDSA-AES128-SHA:ECDHE-RSA-AES256-SHA384:ECDHE-ECDSA-AES256-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-SHA:ECDHE-ECDSA-AES256-SHA:DHE-RSA-AES128-SHA256:DHE-RSA-AES128-SHA:DHE-DSS-AES128-SHA256:DHE-RSA-AES256-SHA256:DHE-DSS-AES256-SHA:DHE-RSA-AES256-SHA:!aNULL:!eNULL:!EXPORT:!DES:!RC4:!3DES:!MD5:!PSKLangage du code : CSS (css)

Cela évite l’erreur fatale et cryptique suivante, qui est due à des ciphers trop restrictifs ou non placés dans l’ordre attendu:

http2 INADEQUATE_TRANSPORT_SECURITY

Ensuite, il suffit d’activer http2 avec la nouvelle directive Protocols:

# http2 for a https server
Protocols h2 http/1.1

# http2 for a http server
# Protocols h2c http/1.1Langage du code : PHP (php)

Comme je ne sers que du HTTPS, je ne mets que la première directive. On peut la mettre soit dans la configuration générale du serveur (/etc/apache2/apache2.conf), soit au cas par cas dans les VirtualHost.

On peut maintenant relancer Apache et PHP:

service apache2 restart && service php7.0-fpm restartLangage du code : CSS (css)

Tester http2

Si vous avez une version récente de curl (qui supporte HTTP/2), il suffit de lancer:

curl -v --http2 https://example.comLangage du code : JavaScript (javascript)

Vous saurez immédiatement si le site est servi en http2 grâce à la présence de ces indications:

* Connected to www.skyminds.net (2001:41d0:1:4462::1) port 443 (#0)
* found 173 certificates in /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt
* found 778 certificates in /etc/ssl/certs
* ALPN, offering h2
* ALPN, offering http/1.1
* SSL connection using TLS1.2 / ECDHE_RSA_AES_128_GCM_SHA256
* 	 server certificate verification OK
* 	 server certificate status verification SKIPPED
* 	 common name: *.skyminds.net (matched)
* 	 server certificate expiration date OK
* 	 server certificate activation date OK
* 	 certificate public key: RSA
* 	 certificate version: #3
* 	 subject: OU=Domain Control Validated,OU=PositiveSSL Wildcard,CN=*.skyminds.net
* 	 start date: Fri, 30 Oct 2015 00:00:00 GMT
* 	 expire date: Mon, 25 Sep 2017 23:59:59 GMT
* 	 issuer: C=GB,ST=Greater Manchester,L=Salford,O=COMODO CA Limited,CN=COMODO RSA Domain Validation Secure Server CA
* 	 compression: NULL
* ALPN, server accepted to use h2
* Using HTTP2, server supports multi-use
* Connection state changed (HTTP/2 confirmed)
* TCP_NODELAY set
* Copying HTTP/2 data in stream buffer to connection buffer after upgrade: len=0
* Using Stream ID: 1 (easy handle 0x9673304f620)
> GET / HTTP/1.1
> Host: www.skyminds.net
> User-Agent: curl/7.45.0
> Accept: */*
> 
* http2_recv: 16384 bytes buffer at 0x9673304ff98 (stream 1)
* http2_recv: 16384 bytes buffer at 0x9673304ff98 (stream 1)
* http2_recv: 16384 bytes buffer at 0x9673304ff98 (stream 1)
* http2_recv: returns 1623 for stream 1
< HTTP/2.0 200
...Langage du code : PHP (php)

Retour sur les dépôts stable

Il ne vous reste plus qu’à retirer les dépôts sid de votre fichier /etc/apt/sources.list pour ne pas basculer l’intégralité de votre installation en version instable:

nano /etc/apt/sources.listLangage du code : PHP (php)

et nous désactivons les dépôts sid:

# /!\ SID : brand-new but untested packages.
#deb http://ftp.debian.org/debian sid main
#deb-src http://ftp.debian.org/debian sid mainLangage du code : PHP (php)

On rafraîchit la liste des paquets :

apt-get updateLangage du code : JavaScript (javascript)

Lectures complémentaires:

• Apache mod_http2
• High Performance Browser Networking: HTTP/2
• how to h2 in apache

Conclusion

Et voilà, le site est maintenant servi avec HTTP/2 !

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