文章目錄

• 前言
• 一、TCP的缺點(diǎn)
• • 1.名詞解釋
  • • 1.1 BDP
    • 1.2 TCP擁塞控制
    • 1.3 AIMD
    • 1.4 RTT
    • 1.5 隊(duì)頭阻塞
    • 1.6 TLS
    • 1.7 DTLS
  • 2.缺點(diǎn)說明
  • • 2.1 高BDP下的低效
    • 2.2 帶寬分配不公平
    • 2.3 高延時
• 二、QUIC是什么
• • 1.發(fā)展過程
  • 2.協(xié)議模型
  • 3.特點(diǎn)
  • • 3.1 0-RTT（或1-RTT）建立連接
    • 3.2 改進(jìn)的擁塞控制（解決TCP低效、不公）
    • 3.3 無隊(duì)頭阻塞的多路復(fù)用（解決TCP高延時）
    • 3.4 連接遷移
    • 3.5 支持可靠和不可靠傳輸
    • 3.6 精細(xì)的流量控制
• 總結(jié)

我們提供的服務(wù)有：成都網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)站建設(shè)、微信公眾號開發(fā)、網(wǎng)站優(yōu)化、網(wǎng)站認(rèn)證、棗強(qiáng)ssl等。為近千家企事業(yè)單位解決了網(wǎng)站和推廣的問題。提供周到的售前咨詢和貼心的售后服務(wù)，是有科學(xué)管理、有技術(shù)的棗強(qiáng)網(wǎng)站制作公司

---

前言

隨著HTTP3標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，HTTP3基于的QUIC協(xié)議受到越來越多的關(guān)注。

---

一、TCP的缺點(diǎn)

TCP協(xié)議是目前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信中最流行的協(xié)議之一。但是，隨著網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化，TCP愈發(fā)顯露出一些缺點(diǎn)。
在介紹缺點(diǎn)前，先了解一些名詞。

1.名詞解釋 1.1 BDP

bandwidth-delay product，即帶寬時延積。帶寬時延積 = 傳播時延(s)*帶寬(bit/s) 。
等同在任何特定時間該網(wǎng)絡(luò)線路上的大數(shù)據(jù)量——已發(fā)送但尚未確認(rèn)的數(shù)據(jù)。

1.2 TCP擁塞控制

TCP是基于丟包的擁塞控制，發(fā)生超時重傳或者收到3個重復(fù)確認(rèn)，就會觸發(fā)擁塞算法，減小擁塞窗口。
大發(fā)送窗口(swnd)=min(遠(yuǎn)端剩余接收窗口rwnd，本地發(fā)送窗口swnd，擁塞窗口cwnd) 。

1.3 AIMD

additive increase multiplicative decrease，即和式增加，積式減少，是TCP的擁塞控制算法。
特點(diǎn)是，擁塞窗口的大小增加慢（和式增加），減小很快（積式減少）。

1.4 RTT

Round-Trip Time，即往返時間。
是指從數(shù)據(jù)完全發(fā)送完（完成最后一個bit推送到數(shù)據(jù)鏈路上），到發(fā)送方接收到確認(rèn)的時間。

1.5 隊(duì)頭阻塞

Head-of-Line blocking或HOL blocking。是指第一個數(shù)據(jù)包（隊(duì)頭）受阻而導(dǎo)致整列數(shù)據(jù)包傳輸受阻。
參見：http相關(guān)的隊(duì)頭阻塞有哪些

1.6 TLS

Transport Layer Security，即傳輸層安全協(xié)議。
HTTPS中的“s”就是指TLS，它是基于TCP的協(xié)議。常見的有TLS1.2、TLS1.3。

1.7 DTLS

Datagram Transport Layer Security，即數(shù)據(jù)包傳輸層安全協(xié)議。
基于TLS擴(kuò)展，支持UDP協(xié)議，DTLS1.0 基于 TLS 1.1，DTLS 1.2 基于 TLS 1.2 。

2.缺點(diǎn)說明 2.1 高BDP下的低效

這個問題是TCP的擁塞控制機(jī)制引起的。
在高BDP（帶寬時延積）網(wǎng)絡(luò)（如高速廣域網(wǎng)）下，TCP協(xié)議發(fā)送效率低下。
以前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境差，TCP為了適配低速網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計上偏向于慢慢地控制網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量變大，來防止整個網(wǎng)絡(luò)的擁塞。
TCP的擁塞控制算法AIMD會“和式增加，積式減少”，導(dǎo)致?lián)砣翱诳焖贉p小后，不能快速增大，最終減少了發(fā)送窗口大小，降低了發(fā)送速率，浪費(fèi)了高BDP的網(wǎng)絡(luò)資源。

2.2 帶寬分配不公平

這個問題仍然是TCP的擁塞控制機(jī)制引起的。
TCP帶寬分配不均，RTT（往返時間）較小的占用較大的帶寬。因?yàn)門CP的每輪RTT后，CWND（擁塞窗口）會增加，因此，RTT較小的，CWND就大，發(fā)送窗口也相應(yīng)變大。

2.3 高延時

TCP的高延時主要是由隊(duì)頭阻塞引起的。
基于TCP的HTTP協(xié)議，有更多的隊(duì)頭阻塞問題，參見名詞解釋中的“1.5 隊(duì)頭阻塞”。

二、QUIC是什么 1.發(fā)展過程

QUIC發(fā)展過程如圖所示：

重點(diǎn)是分為了2個分支：gQUIC和iQUIC，
兩者的區(qū)別主要在于安全傳輸層的差異，gQUIC使用了自定義安全機(jī)制，iQUIC使用了TLS協(xié)議。
下面的介紹，都是特指iQUIC。

2.協(xié)議模型

協(xié)議模型如下圖所示：

QUIC基于UDP協(xié)議，
一對客戶端和服務(wù)端可以有多個連接Connection,
每個連接Connection都有各自的Connection ID，
一個Connection中包含多個stream流，
stream有各自的stream ID。

3.特點(diǎn)

QUIC是由Google首先提出的基于UDP的傳輸協(xié)議，
它是一個安全通用的應(yīng)用層協(xié)議，它面向連接，在客戶端及服務(wù)端之間建立有狀態(tài)的交互。有如下特點(diǎn)：

3.1 0-RTT（或1-RTT）建立連接

QUIC基于TLS1.3建立連接，實(shí)現(xiàn)了0-RTT（1-RTT），
而TCP+TLS1.2建立連接需要3.5RTT。

3.2 改進(jìn)的擁塞控制（解決TCP低效、不公）

QUIC默認(rèn)使用Cubic擁塞控制算法，并支持換算法。
單調(diào)遞增的報文號解決了TCP重傳歧義，算法中的RTT度量更準(zhǔn)確。

3.3 無隊(duì)頭阻塞的多路復(fù)用（解決TCP高延時）

QUIC為單個連接提供了可復(fù)用的多stream（流），
stream本身各自保證有序性，stream之間不存在依賴關(guān)系，
解決了單個TCP連接由于嚴(yán)格按序交付引發(fā)的隊(duì)頭阻塞。

3.4 連接遷移

QUIC用Connection ID代替了TCP的五元組標(biāo)識一個連接，
變更IP（切換網(wǎng)絡(luò)、NAT重綁等）時可以使用Connection ID避免重新建立連接。

3.5 支持可靠和不可靠傳輸

QUIC的可靠傳輸使用stream幀，
在擴(kuò)展協(xié)議中（RFC9221），
還支持了不可靠傳輸?shù)腄ATAGRAM幀。

3.6 精細(xì)的流量控制

流量控制是指，接收方需要限制流量以防發(fā)送方速度太快造成沖擊或被惡意發(fā)送方消耗大量內(nèi)存。
QUIC在stream和connection這2個層次都支持類似TCP的流量控制。

總結(jié)

這一章初步認(rèn)識了QUIC協(xié)議，下一章介紹QUIC握手的巧妙設(shè)計。

你是否還在尋找穩(wěn)定的海外服務(wù)器提供商？創(chuàng)新互聯(lián)www.cdcxhl.cn海外機(jī)房具備T級流量清洗系統(tǒng)配攻擊溯源，準(zhǔn)確流量調(diào)度確保服務(wù)器高可用性，企業(yè)級服務(wù)器適合批量采購，新人活動首月15元起，快前往官網(wǎng)查看詳情吧

新聞標(biāo)題：QUIC協(xié)議設(shè)計(一)-QUIC的特點(diǎn)-創(chuàng)新互聯(lián)
網(wǎng)頁URL：http://jinyejixie.com/article6/disjig.html

成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供自適應(yīng)網(wǎng)站、手機(jī)網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)站設(shè)計、用戶體驗(yàn)、建站公司、響應(yīng)式網(wǎng)站

廣告

聲明：本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主，如果涉及侵權(quán)請盡快告知，我們將會在第一時間刪除。文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場，如需處理請聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載，或轉(zhuǎn)載時需注明來源： 創(chuàng)新互聯(lián)