Evaluation von modernen Webkommunikationsprotokollen in Kubernetes.

Abstract

Für das Transportprotokoll QUIC wurde eine eigene HTTP-Implementierung erstellt. Diese trägt die Versionsnummer 3. Diese zwei Protokolle sind stark ineinander verzahnt, so enthält das Transportprotokoll QUIC zum Beispiel schon eine Logik zum Handhaben von Streams und die TLS 1.3 Funktionalitäten. Diese Funktionalitäten können von HTTP/3 direkt genutzt werden und daraus entstehen neue Möglichkeiten der Optimierung und der Strukturierung. Das macht es aber auch zu den Vorgängerversion signifikant unter-schiedlich, da viele Funktionalitäten, die in HTTP/2 hinzugefügt wurden, nun direkt von QUIC gelöst werden. Auch die Änderung von TCP zu UDP als unterliegendes Transportprotokoll macht einen dieser Unterschiede aus. Desweiteren wird der Gebrauch von Kubernetes als Plattform für verteilte Softwaresysteme immer beliebter, was die Frage aufstellt, ob die aktuellen Implementierungen von HTTP/3 einen Vorteil gegenüber den altbewährten Implementierungen von HTTP/2 und HTTP/1 in diesem Kontext bringen können. In dieser Evaluation soll dieses untersucht werden. Dabei sollen die Unterschiede der konkreten HTTP-Implementierungen aufgezeigt, die Vorteile beschrieben und diskutiert werden, ob es einen Mehrwert bringt, HTTP/3 innerhalb eines Kubernetes Clusters zu verwenden.

A separate HTTP implementation was created for the QUIC transport protocol. It carries the version number 3. These two protocols are strongly intertwined, for example, the QUIC transport protocol already contains a logic for handling streams and the TLS 1.3 functionalities. These functionalities can be used directly by HTTP/3 and new possibilities for optimisation and structuring arise from this. However, this also makes it significantly different from the previous versions, as many functionalities that were added in HTTP/2 are now solved directly by QUIC. The change from TCP to UDP as the underlying transport protocol also accounts for one of these differences. Furthermore, the use of Kubernetes as a platform for distributed software systems is becoming increasingly popular, which raises the question of whether the current implementations of HTTP/3 can provide an advantage over the long-established implementations of HTTP/2 and HTTP/1 in this context. In this evaluation, this will be investigated. The differences between the concrete HTTP implementations will be shown, the advantages will be described and it will be discussed whether there is added value in using HTTP/3 within a Kubernetes cluster.