HTTP/3 原理

2015 年 HTTP/2 標準發(fā)表后坎匿,大多數(shù)主流瀏覽器也于當年年底支持該標準。此后蚁廓,憑借著多路復(fù)用访圃、頭部壓縮、服務(wù)器推送等優(yōu)勢纳令,HTTP/2 得到了越來越多開發(fā)者的青睞挽荠。不知不覺的 HTTP 已經(jīng)發(fā)展到了第三代,鵝廠也緊跟技術(shù)潮流平绩,很多項目也在逐漸使用 HTTP/3。本文基于興趣部落接入 HTTP/3 的實踐漠另,聊一聊 HTTP/3 的原理以及業(yè)務(wù)接入的方式捏雌。

1. HTTP/3 原理

1.1 HTTP 歷史

在介紹 HTTP/3 之前,我們先簡單看下 HTTP 的歷史笆搓,了解下 HTTP/3 出現(xiàn)的背景性湿。

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隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展纬傲,1999 年設(shè)計的 HTTP/1.1 已經(jīng)不能滿足需求,所以 Google 在 2009 年設(shè)計了基于 TCP 的 SPDY肤频,后來 SPDY 的開發(fā)組推動 SPDY 成為正式標準叹括,不過最終沒能通過。不過 SPDY 的開發(fā)組全程參與了 HTTP/2 的制定過程舆乔,參考了 SPDY 的很多設(shè)計车摄,所以我們一般認為 SPDY 就是 HTTP/2 的前身介时。無論 SPDY 還是 HTTP/2,都是基于 TCP 的侠讯,TCP 與 UDP 相比效率上存在天然的劣勢,所以 2013 年 Google 開發(fā)了基于 UDP 的名為 QUIC 的傳輸層協(xié)議暑刃,QUIC 全稱 Quick UDP Internet Connections厢漩,希望它能替代 TCP,使得網(wǎng)頁傳輸更加高效岩臣。后經(jīng)提議溜嗜,互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組正式將基于 QUIC 協(xié)議的 HTTP (HTTP over QUIC)重命名為 HTTP/3。

1.2 QUIC 協(xié)議概覽

TCP 一直是傳輸層中舉足輕重的協(xié)議架谎,而 UDP 則默默無聞粱胜,在面試中問到 TCP 和 UDP 的區(qū)別時,有關(guān) UDP 的回答常常寥寥幾語狐树,長期以來 UDP 給人的印象就是一個很快但不可靠的傳輸層協(xié)議焙压。但有時候從另一個角度看,缺點可能也是優(yōu)點抑钟。QUIC(Quick UDP Internet Connections涯曲,快速 UDP 網(wǎng)絡(luò)連接) 基于 UDP,正是看中了 UDP 的速度與效率在塔。同時 QUIC 也整合了 TCP幻件、TLS 和 HTTP/2 的優(yōu)點,并加以優(yōu)化蛔溃。用一張圖可以清晰地表示他們之間的關(guān)系绰沥。

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那 QUIC 和 HTTP/3 什么關(guān)系呢徽曲?QUIC 是用來替代 TCP麸塞、SSL/TLS 的傳輸層協(xié)議秃臣,在傳輸層之上還有應(yīng)用層,我們熟知的應(yīng)用層協(xié)議有 HTTP弧哎、FTP、IMAP 等稚虎,這些協(xié)議理論上都可以運行在 QUIC 之上撤嫩,其中運行在 QUIC 之上的 HTTP 協(xié)議被稱為 HTTP/3蠢终,這就是”HTTP over QUIC 即 HTTP/3“的含義蜕径。

因此想要了解 HTTP/3兜喻,QUIC 是繞不過去的,下面主要通過幾個重要的特性讓大家對 QUIC 有更深的理解帕识。

1.3 零 RTT 建立連接

用一張圖可以形象地看出 HTTP/2 和 HTTP/3 建立連接的差別遂铡。

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HTTP/2 的連接需要 3 RTT扒接,如果考慮會話復(fù)用钾怔,即把第一次握手算出來的對稱密鑰緩存起來,那么也需要 2 RTT愚臀,更進一步的矾利,如果 TLS 升級到 1.3,那么 HTTP/2 連接需要 2 RTT舶斧,考慮會話復(fù)用則需要 1 RTT剑肯。有人會說 HTTP/2 不一定需要 HTTPS让网,握手過程還可以簡化溃睹。這沒毛病,HTTP/2 的標準的確不需要基于 HTTPS泞辐,但實際上所有瀏覽器的實現(xiàn)都要求 HTTP/2 必須基于 HTTPS咐吼,所以 HTTP/2 的加密連接必不可少锯茄。而 HTTP/3 首次連接只需要 1 RTT茶没,后面的連接更是只需 0 RTT抓半,意味著客戶端發(fā)給服務(wù)端的第一個包就帶有請求數(shù)據(jù)笛求,這一點 HTTP/2 難以望其項背。那這背后是什么原理呢狡孔?我們具體看下 QUIC 的連接過程步氏。

Step1:首次連接時荚醒,客戶端發(fā)送 Inchoate Client Hello 給服務(wù)端界阁,用于請求連接胖喳;

Step2:服務(wù)端生成 g、p咕别、a惰拱,根據(jù) g啊送、p 和 a 算出 A馋没,然后將 g篷朵、p款票、A 放到 Server Config 中再發(fā)送 Rejection 消息給客戶端;

Step3:客戶端接收到 g卡乾、p幔妨、A 后误堡,自己再生成 b雏吭,根據(jù) g杖们、p摘完、b 算出 B孝治,根據(jù) A、p岂座、b 算出初始密鑰 K掺逼。B 和 K 算好后吕喘,客戶端會用 K 加密 HTTP 數(shù)據(jù)氯质,連同 B 一起發(fā)送給服務(wù)端闻察;

Step4:服務(wù)端接收到 B 后辕漂,根據(jù) a吴超、p鲸阻、B 生成與客戶端同樣的密鑰鸟悴,再用這密鑰解密收到的 HTTP 數(shù)據(jù)细诸。為了進一步的安全(前向安全性)震贵,服務(wù)端會更新自己的隨機數(shù) a 和公鑰屏歹,再生成新的密鑰 S,然后把公鑰通過 Server Hello 發(fā)送給客戶端季希。連同 Server Hello 消息式塌,還有 HTTP 返回數(shù)據(jù)峰尝;

Step5:客戶端收到 Server Hello 后武学,生成與服務(wù)端一致的新密鑰 S火窒,后面的傳輸都使用 S 加密熏矿。

這樣票编,QUIC 從請求連接到正式接發(fā) HTTP 數(shù)據(jù)一共花了 1 RTT慧域,這 1 個 RTT 主要是為了獲取 Server Config,后面的連接如果客戶端緩存了 Server Config宛裕,那么就可以直接發(fā)送 HTTP 數(shù)據(jù)揩尸,實現(xiàn) 0 RTT 建立連接岩榆。

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這里使用的是 DH 密鑰交換算法勇边,DH 算法的核心就是服務(wù)端生成 a粒褒、g奕坟、p 3 個隨機數(shù)月杉,a 自己持有苛萎,g 和 p 要傳輸給客戶端腌歉,而客戶端會生成 b 這 1 個隨機數(shù)究履,通過 DH 算法客戶端和服務(wù)端可以算出同樣的密鑰最仑。在這過程中 a 和 b 并不參與網(wǎng)絡(luò)傳輸泥彤,安全性大大提高吟吝。因為 p 和 g 是大數(shù)剑逃,所以即使在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)?p蛹磺、g萤捆、A俗批、B 都被劫持岁忘,那么靠現(xiàn)在的計算機算力也沒法破解密鑰干像。

1.4 連接遷移

TCP 連接基于四元組(源 IP、源端口揩懒、目的 IP已球、目的端口)智亮,切換網(wǎng)絡(luò)時至少會有一個因素發(fā)生變化阔蛉,導(dǎo)致連接發(fā)生變化状原。當連接發(fā)生變化時颠区,如果還使用原來的 TCP 連接毕莱,則會導(dǎo)致連接失敗朋截,就得等原來的連接超時后重新建立連接部服,所以我們有時候發(fā)現(xiàn)切換到一個新網(wǎng)絡(luò)時,即使新網(wǎng)絡(luò)狀況良好瘫想,但內(nèi)容還是需要加載很久国夜。如果實現(xiàn)得好车吹,當檢測到網(wǎng)絡(luò)變化時立刻建立新的 TCP 連接窄驹,即使這樣乐埠,建立新的連接還是需要幾百毫秒的時間丈咐。

QUIC 的連接不受四元組的影響棵逊,當這四個元素發(fā)生變化時辆影,原連接依然維持秸歧。那這是怎么做到的呢键菱?道理很簡單经备,QUIC 連接不以四元組作為標識侵蒙,而是使用一個 64 位的隨機數(shù)纷闺,這個隨機數(shù)被稱為 Connection ID犁功,即使 IP 或者端口發(fā)生變化,只要 Connection ID 沒有變化限嫌,那么連接依然可以維持怒医。

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1.5 隊頭阻塞/多路復(fù)用

HTTP/1.1 和 HTTP/2 都存在隊頭阻塞問題(Head of line blocking)稚叹,那什么是隊頭阻塞呢蛤奥?

TCP 是個面向連接的協(xié)議凡桥,即發(fā)送請求后需要收到 ACK 消息缅刽,以確認對方已接收到數(shù)據(jù)衰猛。如果每次請求都要在收到上次請求的 ACK 消息后再請求啡省,那么效率無疑很低卦睹。后來 HTTP/1.1 提出了 Pipelining 技術(shù),允許一個 TCP 連接同時發(fā)送多個請求徐鹤,這樣就大大提升了傳輸效率返敬。

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在這個背景下救赐,下面就來談 HTTP/1.1 的隊頭阻塞经磅。下圖中预厌,一個 TCP 連接同時傳輸 10 個請求阿迈,其中第 1苗沧、2待逞、3 個請求已被客戶端接收网严,但第 4 個請求丟失识樱,那么后面第 5 - 10 個請求都被阻塞,需要等第 4 個請求處理完畢才能被處理震束,這樣就浪費了帶寬資源怜庸。

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因此,HTTP 一般又允許每個主機建立 6 個 TCP 連接垢村,這樣可以更加充分地利用帶寬資源割疾,但每個連接中隊頭阻塞的問題還是存在嘉栓。

HTTP/2 的多路復(fù)用解決了上述的隊頭阻塞問題宏榕。不像 HTTP/1.1 中只有上一個請求的所有數(shù)據(jù)包被傳輸完畢下一個請求的數(shù)據(jù)包才可以被傳輸,HTTP/2 中每個請求都被拆分成多個 Frame 通過一條 TCP 連接同時被傳輸侵佃,這樣即使一個請求被阻塞担扑,也不會影響其他的請求。如下圖所示趣钱,不同顏色代表不同的請求,相同顏色的色塊代表請求被切分的 Frame胚宦。

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事情還沒完首有,HTTP/2 雖然可以解決“請求”這個粒度的阻塞,但 HTTP/2 的基礎(chǔ) TCP 協(xié)議本身卻也存在著隊頭阻塞的問題枢劝。HTTP/2 的每個請求都會被拆分成多個 Frame井联,不同請求的 Frame 組合成 Stream,Stream 是 TCP 上的邏輯傳輸單元您旁,這樣 HTTP/2 就達到了一條連接同時發(fā)送多條請求的目標烙常,這就是多路復(fù)用的原理。我們看一個例子,在一條 TCP 連接上同時發(fā)送 4 個 Stream蚕脏,其中 Stream1 已正確送達侦副,Stream2 中的第 3 個 Frame 丟失,TCP 處理數(shù)據(jù)時有嚴格的前后順序驼鞭,先發(fā)送的 Frame 要先被處理秦驯,這樣就會要求發(fā)送方重新發(fā)送第 3 個 Frame,Stream3 和 Stream4 雖然已到達但卻不能被處理挣棕,那么這時整條連接都被阻塞译隘。

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不僅如此,由于 HTTP/2 必須使用 HTTPS洛心,而 HTTPS 使用的 TLS 協(xié)議也存在隊頭阻塞問題固耘。TLS 基于 Record 組織數(shù)據(jù),將一堆數(shù)據(jù)放在一起(即一個 Record)加密词身,加密完后又拆分成多個 TCP 包傳輸厅目。一般每個 Record 16K,包含 12 個 TCP 包偿枕,這樣如果 12 個 TCP 包中有任何一個包丟失璧瞬,那么整個 Record 都無法解密。

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隊頭阻塞會導(dǎo)致 HTTP/2 在更容易丟包的弱網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下比 HTTP/1.1 更慢渐夸!

那 QUIC 是如何解決隊頭阻塞問題的呢嗤锉?主要有兩點。

  • QUIC 的傳輸單元是 Packet墓塌,加密單元也是 Packet瘟忱,整個加密、傳輸苫幢、解密都基于 Packet访诱,這樣就能避免 TLS 的隊頭阻塞問題;
  • QUIC 基于 UDP韩肝,UDP 的數(shù)據(jù)包在接收端沒有處理順序触菜,即使中間丟失一個包,也不會阻塞整條連接哀峻,其他的資源會被正常處理涡相。
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1.6 擁塞控制

擁塞控制的目的是避免過多的數(shù)據(jù)一下子涌入網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)超出最大負荷剩蟀。QUIC 的擁塞控制與 TCP 類似催蝗,并在此基礎(chǔ)上做了改進。所以我們先簡單介紹下 TCP 的擁塞控制育特。

TCP 擁塞控制由 4 個核心算法組成:慢啟動丙号、擁塞避免、快速重傳和快速恢復(fù),理解了這 4 個算法犬缨,對 TCP 的擁塞控制也就有了大概了解喳魏。

  • 慢啟動:發(fā)送方向接收方發(fā)送 1 個單位的數(shù)據(jù),收到對方確認后會發(fā)送 2 個單位的數(shù)據(jù)遍尺,然后依次是 4 個截酷、8 個……呈指數(shù)級增長,這個過程就是在不斷試探網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度乾戏,超出閾值則會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞迂苛;
  • 擁塞避免:指數(shù)增長不可能是無限的,到達某個限制(慢啟動閾值)之后鼓择,指數(shù)增長變?yōu)榫€性增長三幻;
  • 快速重傳:發(fā)送方每一次發(fā)送時都會設(shè)置一個超時計時器,超時后即認為丟失呐能,需要重發(fā)念搬;
  • 快速恢復(fù):在上面快速重傳的基礎(chǔ)上,發(fā)送方重新發(fā)送數(shù)據(jù)時摆出,也會啟動一個超時定時器朗徊,如果收到確認消息則進入擁塞避免階段,如果仍然超時偎漫,則回到慢啟動階段爷恳。
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QUIC 重新實現(xiàn)了 TCP 協(xié)議的 Cubic 算法進行擁塞控制,并在此基礎(chǔ)上做了不少改進象踊。下面介紹一些 QUIC 改進的擁塞控制的特性温亲。

1.6.1 熱插拔

TCP 中如果要修改擁塞控制策略,需要在系統(tǒng)層面進行操作杯矩。QUIC 修改擁塞控制策略只需要在應(yīng)用層操作栈虚,并且 QUIC 會根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、用戶來動態(tài)選擇擁塞控制算法史隆。

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1.6.2 前向糾錯 FEC

QUIC 使用前向糾錯(FEC魂务,F(xiàn)orward Error Correction)技術(shù)增加協(xié)議的容錯性。一段數(shù)據(jù)被切分為 10 個包后泌射,依次對每個包進行異或運算头镊,運算結(jié)果會作為 FEC 包與數(shù)據(jù)包一起被傳輸,如果不幸在傳輸過程中有一個數(shù)據(jù)包丟失魄幕,那么就可以根據(jù)剩余 9 個包以及 FEC 包推算出丟失的那個包的數(shù)據(jù),這樣就大大增加了協(xié)議的容錯性颖杏。

這是符合現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一種方案纯陨,現(xiàn)階段帶寬已經(jīng)不是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)钠款i,往返時間才是,所以新的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議可以適當增加數(shù)據(jù)冗余翼抠,減少重傳操作咙轩。

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1.6.3 單調(diào)遞增的 Packet Number

TCP 為了保證可靠性,使用 Sequence Number 和 ACK 來確認消息是否有序到達阴颖,但這樣的設(shè)計存在缺陷活喊。

超時發(fā)生后客戶端發(fā)起重傳,后來接收到了 ACK 確認消息量愧,但因為原始請求和重傳請求接收到的 ACK 消息一樣钾菊,所以客戶端就郁悶了,不知道這個 ACK 對應(yīng)的是原始請求還是重傳請求偎肃。如果客戶端認為是原始請求的 ACK煞烫,但實際上是左圖的情形,則計算的采樣 RTT 偏大累颂;如果客戶端認為是重傳請求的 ACK滞详,但實際上是右圖的情形,又會導(dǎo)致采樣 RTT 偏小紊馏。圖中有幾個術(shù)語料饥,RTO 是指超時重傳時間(Retransmission TimeOut),跟我們熟悉的 RTT(Round Trip Time朱监,往返時間)很長得很像岸啡。采樣 RTT 會影響 RTO 計算,超時時間的準確把握很重要赌朋,長了短了都不合適凰狞。

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QUIC 解決了上面的歧義問題。與 Sequence Number 不同的是沛慢,Packet Number 嚴格單調(diào)遞增赡若,如果 Packet N 丟失了,那么重傳時 Packet 的標識不會是 N团甲,而是比 N 大的數(shù)字逾冬,比如 N + M,這樣發(fā)送方接收到確認消息時就能方便地知道 ACK 對應(yīng)的是原始請求還是重傳請求躺苦。

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1.6.4 ACK Delay

TCP 計算 RTT 時沒有考慮接收方接收到數(shù)據(jù)到發(fā)送確認消息之間的延遲身腻,如下圖所示,這段延遲即 ACK Delay匹厘。QUIC 考慮了這段延遲嘀趟,使得 RTT 的計算更加準確。

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1.6.5 更多的 ACK 塊

一般來說愈诚,接收方收到發(fā)送方的消息后都應(yīng)該發(fā)送一個 ACK 回復(fù)她按,表示收到了數(shù)據(jù)牛隅。但每收到一個數(shù)據(jù)就返回一個 ACK 回復(fù)太麻煩,所以一般不會立即回復(fù)酌泰,而是接收到多個數(shù)據(jù)后再回復(fù)媒佣,TCP SACK 最多提供 3 個 ACK block。但有些場景下陵刹,比如下載默伍,只需要服務(wù)器返回數(shù)據(jù)就好,但按照 TCP 的設(shè)計衰琐,每收到 3 個數(shù)據(jù)包就要“禮貌性”地返回一個 ACK也糊。而 QUIC 最多可以捎帶 256 個 ACK block。在丟包率比較嚴重的網(wǎng)絡(luò)下碘耳,更多的 ACK block 可以減少重傳量显设,提升網(wǎng)絡(luò)效率。

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1.7 流量控制

TCP 會對每個 TCP 連接進行流量控制辛辨,流量控制的意思是讓發(fā)送方不要發(fā)送太快捕捂,要讓接收方來得及接收,不然會導(dǎo)致數(shù)據(jù)溢出而丟失斗搞,TCP 的流量控制主要通過滑動窗口來實現(xiàn)的指攒。可以看出僻焚,擁塞控制主要是控制發(fā)送方的發(fā)送策略允悦,但沒有考慮到接收方的接收能力,流量控制是對這部分能力的補齊虑啤。

QUIC 只需要建立一條連接隙弛,在這條連接上同時傳輸多條 Stream,好比有一條道路狞山,兩頭分別有一個倉庫全闷,道路中有很多車輛運送物資。QUIC 的流量控制有兩個級別:連接級別(Connection Level)和 Stream 級別(Stream Level)萍启,好比既要控制這條路的總流量总珠,不要一下子很多車輛涌進來,貨物來不及處理勘纯,也不能一個車輛一下子運送很多貨物局服,這樣貨物也來不及處理。

那 QUIC 是怎么實現(xiàn)流量控制的呢驳遵?我們先看單條 Stream 的流量控制淫奔。Stream 還沒傳輸數(shù)據(jù)時,接收窗口(flow control receive window)就是最大接收窗口(flow control receive window)堤结,隨著接收方接收到數(shù)據(jù)后搏讶,接收窗口不斷縮小佳鳖。在接收到的數(shù)據(jù)中,有的數(shù)據(jù)已被處理媒惕,而有的數(shù)據(jù)還沒來得及被處理。如下圖所示来庭,藍色塊表示已處理數(shù)據(jù)妒蔚,黃色塊表示未處理數(shù)據(jù),這部分數(shù)據(jù)的到來月弛,使得 Stream 的接收窗口縮小肴盏。

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隨著數(shù)據(jù)不斷被處理,接收方就有能力處理更多數(shù)據(jù)帽衙。當滿足 (flow control receive offset - consumed bytes) < (max receive window / 2) 時菜皂,接收方會發(fā)送 WINDOW_UPDATE frame 告訴發(fā)送方你可以再多發(fā)送些數(shù)據(jù)過來。這時 flow control receive offset 就會偏移厉萝,接收窗口增大恍飘,發(fā)送方可以發(fā)送更多數(shù)據(jù)到接收方。

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Stream 級別對防止接收端接收過多數(shù)據(jù)作用有限谴垫,更需要借助 Connection 級別的流量控制章母。理解了 Stream 流量那么也很好理解 Connection 流控。Stream 中翩剪,接收窗口(flow control receive window) = 最大接收窗口(max receive window) - 已接收數(shù)據(jù)(highest received byte offset) 乳怎,而對 Connection 來說:接收窗口 = Stream1 接收窗口 + Stream2 接收窗口 + ... + StreamN 接收窗口 。

2. HTTP/3 實踐

2.1 X5 內(nèi)核與 STGW

X5 內(nèi)核是騰訊開發(fā)的適用于安卓系統(tǒng)的瀏覽器內(nèi)核前弯,為了解決傳統(tǒng)安卓系統(tǒng)瀏覽器內(nèi)核適配成本高蚪缀、不安全、不穩(wěn)定等問題而開發(fā)的統(tǒng)一的瀏覽器內(nèi)核恕出。STGW 是 Secure Tencent Gateway 的縮寫询枚,意思是騰訊安全云網(wǎng)關(guān)。兩者早在前兩年便支持了 QUIC 協(xié)議剃根。

那作為運行在 X5 上的業(yè)務(wù)哩盲,我們該如何接入 QUIC 呢?得益于 X5 和 STGW狈醉,業(yè)務(wù)在接入 QUIC 時所需要做的改動非常小廉油,只需要兩步。

Step 1. 在 STGW 上開啟白名單苗傅,允許業(yè)務(wù)域名接入 QUIC 協(xié)議抒线;

Step 2. 業(yè)務(wù)資源的 Response Header 添加 alt-svc 屬性,示例:alt-svc: quic=":443"; ma=2592000; v="44,43,39"渣慕。

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接入 QUIC 時嘶炭,STGW 的優(yōu)勢非常明顯抱慌,由 STGW 與支持 QUIC 的客戶端(這里是 X5)進行通信,而業(yè)務(wù)后臺與 STGW 仍然使用 HTTP/1.1 通信眨猎,QUIC 所需要的 Server Config 等緩存信息也都是由 STGW 維護抑进。

2.2 協(xié)商升級與競速

業(yè)務(wù)域名加入了 STGW 的白名單,業(yè)務(wù)資源的 Response Header 也添加了 alt-svc 屬性睡陪,那 QUIC 是如何建立連接的呢寺渗?這里有個關(guān)鍵的步驟:協(xié)商升級±计龋客戶端不確定服務(wù)器是否支持 QUIC信殊,如果貿(mào)然地請求建立 QUIC 連接可能會失敗,所以需要經(jīng)歷協(xié)商升級過程才能決定是否使用 QUIC汁果。

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首次請求時涡拘,客戶端會使用 HTTP/1.1 或者 HTTP/2,如果服務(wù)器支持 QUIC据德,則在響應(yīng)的數(shù)據(jù)中返回 alt-svc 頭部鳄乏,告訴客戶端下次請求可以走 QUIC。alt-svc 主要包含以下信息:

  • quic:監(jiān)聽的端口晋控;
  • ma:有效時間汞窗,單位是秒,承諾在這段時間內(nèi)都支持 QUIC赡译;
  • 版本號:QUIC 的迭代很快仲吏,這里列出所有支持的版本號。

確認服務(wù)器支持 QUIC 之后蝌焚,客戶端向服務(wù)端同時發(fā)起 QUIC 連接和 TCP 連接裹唆,比較兩個連接的速度,然后選擇較快的協(xié)議只洒,這個過程叫“競速”许帐,一般都是 QUIC 獲勝。

2.3 QUIC 性能表現(xiàn)

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QUIC 建立連接的成功率在 90% 以上毕谴,競速成功率也接近 90%成畦,0 RTT 率在 55% 左右。

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使用 QUIC 協(xié)議時頁面首屏耗時要比非 QUIC 協(xié)議減少 10%涝开。

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從資源獲取的不同階段看循帐,QUIC 協(xié)議在連接階段節(jié)省的時間比較明顯。

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從頁面首屏區(qū)間占比圖中可以看出舀武,使用了 QUIC 協(xié)議后拄养,首屏耗時在 1 秒內(nèi)的占比提升明顯,大約在 12% 左右银舱。

3. 總結(jié)

QUIC 丟掉了 TCP瘪匿、TLS 的包袱跛梗,基于 UDP,并對 TCP棋弥、TLS核偿、HTTP/2 的經(jīng)驗加以借鑒、改進顽染,實現(xiàn)了一個安全高效可靠的 HTTP 通信協(xié)議宪祥。憑借著 0 RTT 建立連接、平滑的連接遷移家乘、基本消除了隊頭阻塞、改進的擁塞控制和流量控制等優(yōu)秀的特性藏澳,QUIC 在絕大多數(shù)場景下獲得了比 HTTP/2 更好的效果仁锯。

一周前,微軟宣布開源自己的內(nèi)部 QUIC 庫 -- MsQuic翔悠,將全面推薦 QUIC 協(xié)議替換 TCP/IP 協(xié)議业崖。

HTTP/3 未來可期。

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