微软全面推进 QUIC 协议替代 TCP/IP，或将重塑未来的互联网？

Posted 2021-04-25 SegmentFault

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近日，微软在其技术社区官方博客宣布，开源自己的内部 QUIC 库 —— MsQuic。微软表示，MsQuic 很快将成为旗下大多数产品的一部分，例如 Windows，.NET，Microsoft 365 等。

该技术也被国际互联网技术和标准组织 IETF 认为有可能重塑未来的互联网。

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即将到来的 HTTP/3 和 QUIC

QUIC（Quick UDP Internet Connections，快速 UDP 网络连接）是一种实验性的网络传输协议。从网络层级来看，QUIC 是类似于 TCP，UDP 和 SPDY 的数据传输协议，目前正在由 Internet 工程任务组（IETF）进行标准化。

关于 QUIC 的研究始于 2010 年代初期，由 Google 率先进行的尝试。当时 Google 希望创建一个更快，更强调性能的数据传输协议来代替 HTTPS/HTTP。

QUIC 借鉴了 TCP、UDP 和 TLS（用于加密）的原理和功能，在这个基础上优化了传输的速度。QUIC 的数据传输从第一个数据包传送（0-RTT）开始立即开始，从而减少了应用程序延迟时间。并且可以在数据量已满时调整管理流程（拥塞控制），从而更快更安全。QUIC 协议在登录成功、推拉流成功的耗时，大幅低于 TCP 协议，优化百分比在 30% 以上，极端场景甚至超过 90%。

2018 年，基于 QUIC 协议的 HTTP（HTTP over QUIC）也就是 HTTP/3，正式被确定为下一代网络规范。

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微软的 MsQuic 战略式推进

MsQuic 作为微软开发的 C 语言库，唯一目的是支持其产品内部的 QUIC 数据连接。目前已经支持 Windows 和 Linux 平台（Microsoft 的某些云基础架构依赖于 Linux）。

微软程序经理丹尼尔·哈维（Daniel Havey）表示，该库将在微软内部进行广泛部署，作为 Microsoft 产品处理 QUIC 连接的主要方法。例如：

• Windows 将在内核中附带 MsQuic，以支持各种收件箱功能；
• Windows HTTP/3 堆栈是基于 MsQuic 构建的；
• Microsoft 365 正在使用 HTTP/3 测试 IIS 的预览版，以减少延迟；
• .NET Core 已在 MsQuic 的基础上在 Kestrel 和 HttpClient 中构建了对 HTTP/3 的支持（在 .NET Core 5.0 版本的预览中可用）。
• Windows中 的 SMB 还将以 MsQuic 用法作为原型。

Havey 在近日发表的博客文章中说：“微软是 QUIC 技术的积极参与者和推动者，因此将开源我们的项目作为行业参考。”

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重塑未来的互联网技术

不久前，国际电信联盟 ITU-T 审议了有关“新 IP，塑造未来网络”的提案。该提案支持，应以一种新的 IP 的方式重新设计互联网。国际互联网技术和标准组织 IETF 主席于 3 月 30 日发表声明，对这一提案进行了回应，并提到了我们今天所说的 QUIC 技术。

IETF 主席表示，消除不必要的延迟是 IETF 和 ITU 长期共同关注的工程目标。IETF 在这个领域的研究历史可以追溯到上世纪 90 年代，先后提出了多种技术，例如集成服务（IntServ），资源保留协议（RSVP），多协议标签交换（MPLS），差异化服务（DiffServ）和主动队列管理（AQM）。

在过去的五年中，又实现了更多新技术的进展：定向 HTTP、传输层安全（TLS）、QUIC、确定性网络（DetNet），以及其他低延迟、低损耗、可扩展吞吐量（L4S）技术。

那些对网络抖动、延迟和吞吐量等属性有严格要求的应用程序如今已部署在互联网上，同时并没有使用设想的中的紧密跨层链接，而都是部署在现有协议和设计约束之下。这些应用程序，包括会议、增强现实和游戏，都是为改进网络协议的特性提供了市场动力。

IETF 正在多个领域中开展网络组件或协议层次之间的协调工作。希望能满足新型实时应用的需要，包括全息通信，而无需新的网络体系结构。

HTTP/3 作为超文本传输协议的下一个主要迭代版本，目前仅被全球 3% 的互联网网站所使用。但好消息是，微软、谷歌等科技巨头都表现出了浓厚的兴趣并付出了实际的支持行动，结合 QUIC 协议深度优化信令服务，新形态的互联网技术，可能不用等太久了。

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