Mengapa HTTP/3 Didukung Luas tetapi Nyaris Tidak Digunakan dalam Praktik

• HTTP/3 telah dikembangkan sejak 2016, dan protokol dasarnya, QUIC, pertama kali diperkenalkan oleh Google pada 2013
• Saat ini sudah distandardisasi dan mendapat dukungan luas seperti berikut
  • Didukung oleh 95% browser
  • 32% dari permintaan HTTP Cloudflare menggunakan HTTP/3
  • 35% situs web menampilkan dukungan HTTP/3 (melalui alt-svc atau DNS)
• Namun, pustaka standar di bahasa-bahasa utama masih kurang mendukung QUIC dan HTTP/3
  • Tidak disertakan dalam pustaka standar Node.js, Go, Rust, Python, Ruby, dan lainnya
  • Curl baru-baru ini menambahkan dukungan HTTP/3, tetapi masih berstatus eksperimental dan dinonaktifkan secara default
  • Server populer Nginx masih dalam status dukungan eksperimental dan dinonaktifkan secara default
  • Apache tidak memiliki rencana dukungan HTTP/3
  • Ingress-Nginx milik Kubernetes telah membatalkan rencana dukungan HTTP/3

Kebutuhan setelah HTTP/1.1

• HTTP/3 berguna untuk browser web dan trafik CDN dengan latensi tinggi
• Keuntungan utama yang diberikan HTTP/2 dan HTTP/3:
  • Multiplexing untuk mengurangi latensi waktu tunggu respons
  • Kompresi header HTTP untuk mengurangi trafik (menggunakan HPACK, QPACK)
  • Streaming dua arah memungkinkan pertukaran data real-time antara klien dan server
  • Prioritisasi memungkinkan permintaan penting diproses lebih dulu
• Keuntungan tambahan HTTP/3:
  • Penanganan stream yang independen sehingga packet loss pada satu stream tidak memengaruhi stream lain
  • TLS handshake 0-RTT untuk mempercepat inisialisasi koneksi
  • Migrasi koneksi memungkinkan koneksi tetap dipertahankan saat alamat IP berubah
  • Perbaikan kontrol kemacetan untuk meningkatkan performa dan stabilitas

Dampak peningkatan performa HTTP/3

• Hasil benchmark RequestMetric:
  • HTTP/3 memberikan kecepatan respons yang lebih cepat dibanding HTTP/1.1 dan HTTP/2
• Contoh nyata dari Fastly:
  • Waktu ke byte pertama pada HTTP/3 berkurang 18%

Masalah kurangnya dukungan HTTP/3

• HTTP/3 didukung luas di browser dan CDN, tetapi sulit digunakan oleh developer pada umumnya
• Saat ini ada dua jenis trafik web:
  • Web hyperscale: berbasis browser utama dan server besar (Google, Meta, Amazon, dll.)
  • Web long-tail: berbasis server dan klien skala kecil hingga menengah (API backend, aplikasi mobile, IoT, dll.)
• Perbedaan utamanya:
  • Trafik long-tail mencakup 67% dari total trafik
  • Hyperscale dapat mengembangkan dan menerapkan dengan cepat, sedangkan long-tail kekurangan sumber daya dan lebih mengutamakan stabilitas
  • Sangat bergantung pada alat open source

OpenSSL dan masalah QUIC

• OpenSSL adalah fondasi bagi sebagian besar alat jaringan open source
• BoringSSL merilis API dukungan QUIC pada 2018, tetapi OpenSSL memperkenalkan API QUIC versinya sendiri
• Masalah utamanya:
  • Tidak kompatibel dengan implementasi berbasis BoringSSL yang sudah ada
  • Curl dan bahasa-bahasa utama sulit mengubah dependensi OpenSSL mereka
  • Node.js sempat mempertimbangkan penggunaan BoringSSL sebagai pengganti OpenSSL, tetapi tidak terwujud

Prospek ke depan

• Saat web hyperscale mengadopsi HTTP/3, ada kemungkinan muncul kesenjangan performa dengan web long-tail
• Kurangnya dukungan HTTP/3 dapat menimbulkan masalah seperti berikut:
  • Memperkuat keunggulan kecepatan dan stabilitas situs hyperscale
  • Jika framework berbasis HTTP/3 menjadi umum, web long-tail akan sulit mengaksesnya
  • Tidak adanya dukungan HTTP/3 berpotensi digunakan sebagai kriteria pemblokiran klien
• Solusi yang diperlukan:
  • Perlu menyelesaikan masalah API QUIC di OpenSSL
  • Perlu mengembangkan alat dan adaptor yang meningkatkan kompatibilitas dengan implementasi QUIC dan HTTP/3 yang sudah ada
  • Perlu upaya memperluas dukungan HTTP/3 di alat open source

Kesimpulan

• HTTP/3 jelas menawarkan keuntungan performa dan stabilitas, tetapi saat ini hanya perusahaan hyperscale yang bisa menggunakannya dengan mudah
• Diperlukan perbaikan alat dan standar agar HTTP/3 dapat digunakan dengan mudah juga di web long-tail

[GN⁺]

Opini Hacker News

• Ada pendapat bahwa sulit menemukan alat open source populer yang sepenuhnya mendukung HTTP/3

  • Administrator TI dan insinyur DevOps umumnya mengakhiri koneksi HTTP/3 di load balancer, melakukan terminasi SSL, lalu meneruskan HTTP 1.1 ke layanan backend
  • HTTP/3 dan IPv6 adalah teknologi yang berfokus pada seluler, sehingga lebih berguna pada koneksi yang sementara dan tidak stabil daripada di data center

• QUIC atau HTTP/3 belum disertakan dalam pustaka standar bahasa-bahasa utama

  • .NET menyediakan dukungan yang cukup baik untuk HTTP/3
  • Sebagian besar tim pengembang tidak membangun produk yang berfokus pada jaringan, sehingga HTTP/3 menjadi prioritas rendah

• Masalah terbesar dalam deployment HTTP/3 skala besar adalah bertambahnya permukaan kode yang berpotensi rentan

  • Lebih diinginkan jika sistem operasi menyediakan lapisan socket yang aman dan pustaka SSL yang ditautkan secara dinamis
  • Pada sebagian besar aplikasi klien, latensi beberapa milidetik pada permintaan bukanlah masalah besar

• Lambatnya adopsi QUIC disebabkan OpenSSL tidak menyediakan komponen dasar yang diperlukan oleh implementasi QUIC yang ada

  • Baru-baru ini OpenSSL 3.5 mulai menyediakan API untuk stack QUIC pihak ketiga

• HTTP/2 dan HTTP/3 tidak lagi dipandang sebagai protokol lapisan aplikasi, melainkan pada tingkat TCP dan TLS

  • Pengembang masih hidup di dunia "HTTP 1.1 plaintext"

• nginx masih belum menyediakan dukungan HTTP/3 yang siap produksi

• Di Python, ada yang menggunakan niquests dan itu mendukung HTTP/3

  • Ekosistem Python tetap bertahan pada paket requests karena inertia

• Node.js telah mempublikasikan pembaruan tentang status QUIC, dan mengalami kesulitan karena lambatnya dukungan API dari OpenSSL

• Jika menggunakan load balancer dari penyedia cloud publik, secara default akan menggunakan HTTP/3

  • Situs yang menggunakan server sendiri belum menikmati manfaat HTTP/3

• Semua proyek sampai tingkat tertentu digerakkan oleh open source dan komunitas

  • Tidak merasa perlu mendesak untuk segera mendukung HTTP/3