微軟全面推進 QUIC 協議替代 TCP/IP，或將重塑未來的互聯網？

技術編輯：徐九丨發自 北京
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近日，微軟在其技術社區官方博客宣佈，開源自己的內部 QUIC 庫 —— MsQuic。微軟表示，MsQuic 很快將成為旗下大多數產品的一部分，例如 Windows，.NET，Microsoft 365 等。

該技術也被國際互聯網技術和標準組織 IETF 認為有可能重塑未來的互聯網。

即將到來的 HTTP/3 和 QUIC

QUIC（Quick UDP Internet Connections，快速 UDP 網絡連接）是一種實驗性的網絡傳輸協議。從網絡層級來看，QUIC 是類似於 TCP，UDP 和 SPDY 的數據傳輸協議，目前正在由 Internet 工程任務組（IETF）進行標準化。

關於 QUIC 的研究始於 2010 年代初期，由 Google 率先進行的嘗試。當時 Google 希望創建一個更快，更強調性能的數據傳輸協議來代替 TCP/IP。

QUIC 借鑑了 TCP、UDP 和 TLS（用於加密）的原理和功能，在這個基礎上優化了傳輸的速度。QUIC 的數據傳輸從第一個數據包傳送（0-RTT）開始立即開始，從而減少了應用程序延遲時間。並且可以在數據量已滿時調整管理流程（擁塞控制），從而更快更安全。QUIC 協議在登錄成功、推拉流成功的耗時，大幅低於 TCP 協議，優化百分比在 30% 以上，極端場景甚至超過 90%。

2018 年，基於 QUIC 協議的 HTTP（HTTP over QUIC）也就是 HTTP/3，正式被確定為下一代網絡規範。

微軟的 MsQuic 戰略式推進

MsQuic 作為微軟開發的 C 語言庫，唯一目的是支持其產品內部的 QUIC 數據連接。目前已經支持 Windows 和 Linux 平臺（Microsoft 的某些雲基礎架構依賴於 Linux）。

微軟程序經理丹尼爾·哈維（Daniel Havey）表示，該庫將在微軟內部進行廣泛部署，作為 Microsoft 產品處理 QUIC 連接的主要方法。例如：

• Windows 將在內核中附帶 MsQuic，以支持各種收件箱功能；
• Windows HTTP/3 堆棧是基於 MsQuic 構建的；
• Microsoft 365 正在使用 HTTP/3 測試 IIS 的預覽版，以減少延遲；
• .NET Core 已在 MsQuic 的基礎上在 Kestrel 和 HttpClient 中構建了對 HTTP/3 的支持（在 .NET Core 5.0 版本的預覽中可用）。
• Windows中 的 SMB 還將以 MsQuic 用法作為原型。

“MsQuic 為許多重要的網絡場景帶來了性能和安全性改進。我們的在線服務受益於性能改進，例如減少尾部等待時間和更快的連接設置。我們的連接將能夠無縫切換網絡，因為它們可以承受 IP 地址/端口更改的影響。這等於是在我們的邊緣設備上獲得更好的用戶體驗。”

Havey 在近日發表的博客文章中說：“微軟是 QUIC 技術的積極參與者和推動者，因此將開源我們的項目作為行業參考。”

重塑未來的互聯網技術

不久前，國際電信聯盟 ITU-T 審議了有關“新 IP，塑造未來網絡”的提案。該提案支持，應以一種新的 IP 的方式重新設計互聯網。國際互聯網技術和標準組織 IETF 主席於 3 月 30 日發表聲明，對這一提案進行了回應，並提到了我們今天所說的 QUIC 技術。

IETF 主席表示，消除不必要的延遲是 IETF 和 ITU 長期共同關注的工程目標。IETF 在這個領域的研究歷史可以追溯到上世紀 90 年代，先後提出了多種技術，例如集成服務（IntServ），資源保留協議（RSVP），多協議標籤交換（MPLS），差異化服務（DiffServ）和主動隊列管理（AQM）。

在過去的五年中，又實現了更多新技術的進展：定向 HTTP、傳輸層安全（TLS）、QUIC、確定性網絡（DetNet），以及其他低延遲、低損耗、可擴展吞吐量（L4S）技術。

那些對網絡抖動、延遲和吞吐量等屬性有嚴格要求的應用程序如今已部署在互聯網上，同時並沒有使用設想的中的緊密跨層鏈接，而都是部署在現有協議和設計約束之下。這些應用程序，包括會議、增強現實和遊戲，都是為改進網絡協議的特性提供了市場動力。

IETF 正在多個領域中開展網絡組件或協議層次之間的協調工作。希望能滿足新型實時應用的需要，包括全息通信，而無需新的網絡體系結構。

HTTP/3 作為超文本傳輸協議的下一個主要迭代版本，目前僅被全球 3% 的互聯網網站所使用。但好消息是，微軟、谷歌等科技巨頭都表現出了濃厚的興趣並付出了實際的支持行動，結合 QUIC 協議深度優化信令服務，新形態的互聯網技術，可能不用等太久了。

MsQuic GitHub 地址：

https://github.com/microsoft/msquic