本文主要是介绍Quic协议介绍和浅析，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
一，Quic全称是什么？
QUIC 全称 Quick UDP Internet Connection, 是Google制定的一种基于 UDP 协议的低时延互联网应用层协议。
二，Quic的优势和应用场景
1，为什么需要Quic：
- 近三十年来，tcp协议发展得非常缓慢
- 很多网络中间层，比如防火墙、网关等，都强依赖于tcp指定的各类规则，所以tcp的修改很容易由于这些中间环节的存在而受到干扰。
- tcp是由操作系统在内核层面实现的， 导致tcp的迭代受限于操作系统的升级。
2，Quic 相比现在广泛应用的 tls+http+tcp 协议有如下优势 ：
- 减少了 TCP 三次握手及 TLS 握手时间。
- 改进的拥塞控制。
- 避免队头阻塞。
3，应用场景
- 弱网环境的时候能够提升 20% 以上的访问速度。
- 频繁切换网络的情况下，不会断线，不需要重连，用户无任何感知。
三，Quic协议原理
1，0RTT 建连
先声明一点，如果一对使用QUIC进行加密通信的双方此前从来没有通信过，0RTT是不可能的。
所以第一次C和S建连还是会走正常的tls握手流程，但过了一会儿或者一段时间后，C又想和S通信，此时C已经有了刚刚和S协商出来的密钥（可能是存在内存or外存）。C就会利用刚刚的密钥K1来和S加密首次数据，在第二个RTT期间，S会和C协商出新的密钥K2，作为接下来的通信密钥。
2，没有歧义的重传
TCP 重传的 包 的 sequence number 和原始的 包 的 Sequence Number 是保持不变的，也正是由于这个特性，引入了 Tcp 重传的歧义问题。
超时事件 RTO 发生后，客户端发起重传，然后接收到了 Ack 数据。由于Sequence Number一样，这个 Ack 到底是原始请求的响应还是重传请求的响应呢？这就间接导致了RTT计算的歧义。
Quic 使用 Packet Number 代替了 TCP 的 sequence number，并且每个 Packet Number 都严格递增，也就是说就算 Packet N 丢失了，重传的 Packet N 的 Packet Number 已经不是 N，而是一个比 N 大的值，这就解决了RTT计算的歧义问题。
3，保证包的顺序
QUIC 引入了一个叫 Stream Offset 的概念。
假设 Packet N 丢失了，发起重传，重传的 Packet Number 是 N+2，但是它的 Stream 的 Offset 依然是 x，这样就算 Packet N + 2 是后到的，依然可以将 Stream x 和 Stream x+y 按照顺序组织起来。
4，解决ack delay
TCP 的 RTT 计算：
Quic的RTT计算：
5，队头阻塞
拿http2举例，
http2 在一个 TCP 连接上同时发送 4 个 请求。其中 请求1 已经正确到达，并被应用层读取。但是 请求2 的第三个 tcp包丢失了，为了保证数据的顺序，需要发送端重传第 3 个包才能通知应用层读取接下去的数据，虽然这个时候 请求3 和 请求4 的全部数据已经到达了接收端，但都被阻塞住了。
Quic基于UDP，各个请求之间相互独立，比如 请求2 丢了一个 Pakcet，不会影响 请求3 和 请求4，不存在 TCP 队头阻塞。
四，Quic和http3
QUIC 协议最初是由Google发起的项目，后面慢慢成为了 HTTP/2-encrypted-over-UDP 协议。
当 IETF 开始进行协议标准化工作时，协议被分为两层：传输部分和 HTTP 部分。这个想法的初衷是考虑到该传输协议也可用于传输其他数据，而不仅仅用于 HTTP 协议。
社区中大家使用 iQUIC 和 gQUIC 这样的非正式名称来引用这些不同版本的协议，以便将IETF 和 Google提出的QUIC 协议分开。
通过 iQUIC 发送 HTTP 请求的协议被称为HTTP-over-QUIC，即HTTP3。
五，参考资料
- 下一代通信协议：Quic
- https://knownsec-fed.com/2018-01-19-xia-yi-dai-tong-xin-xie-yi-quic/
- QUIC协议是如何做到0RTT加密传输的
- https://blog.csdn.net/dog250/article/details/80935534
- Web服务器快速启用QUIC协议
- https://my.oschina.net/u/347901/blog/1647385
- QUIC协议原理分析
- https://zhuanlan.zhihu.com/p/32553477
- QUIC在腾讯的实践及性能优化
- https://zhuanlan.zhihu.com/p/32560981
- 七牛云 QUIC 推流方案如何实现直播 0 卡顿
- https://zhuanlan.zhihu.com/p/33698793
- 当我们在讨论http队头阻塞时，我们在讨论什么？
- https://liudanking.com/arch/what-is-head-of-line-blocking-http2-quic/
- QUIC官方文档
- https://www.chromium.org/quic
- QUIC协议规范https://www.wolfcstech.com/2017/01/13/QUIC%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E8%A7%84%E8%8C%83/
这篇关于Quic协议介绍和浅析的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
