历时5年，IETF（互联网工程任务组）于去年正式颁布了基于QUIC协议的HTTP/3 标准。作为互联网标准的重大革新之一，网宿科技全平台率先完成了对QUIC协议的全面支持，能够大幅提升Web应用程序的性能和网络传输效率。

TCP一直被视为网络基石，支撑着HTTP协议的演进。而随着HTTP/3标准的正式发布，QUIC将取代多年来的TCP作为传输层协议。

01 QUIC协议：让互联网更快

任何一项新兴的技术诞生都不是一蹴而就，其背后涉及多种复杂的因素。TCP在设计之初并没有考虑到现今复杂的网络环境，随着海量设备推高互联网流量，越来越多的应用场景需要低延时的网络传输，尤其是在长距离、移动弱网、网络频繁切换下的传输场景，原来基于TCP协议的延迟连接、队头阻塞等缺陷很容易触达性能瓶颈，难以满足应用需求。

QUIC(Quick UDP Internet Connections)最初是谷歌提出的基于UDP的传输层协议，于2015年提交给IETF，从那之后，更广大的IETF社区对其进行了重新设计与改进，形成了一个“让互联网更快”的新协议。相比TCP，它进行了许多改进来提升业务访问速度，改善弱网变化环境下的平滑体验。

02 为什么QUIC协议这么快？

握手建连更快

传统基于TCP的HTTPS建连至少需要3 RTT，而QUIC建连时间仅需0~1 RTT。

假设1个RTT的时间为200ms，意味着用户打开视频或网页时，首屏时间可以提前400-600ms。当然，影响首屏时间的因素很多，但QUIC对于首屏时间的作用是实实在在的。

多路复用，避免队首堵塞

虽然 HTTP/2 实现了多路复用，但是传输层还是没办法避免TCP队头阻塞问题。如果中途TCP产生丢包，还是会导致后面队列的堵塞。

QUIC 支持在单个UDP连接中复用多个流，并保证UDP报文的丢失仅影响相应的流，而不会影响其他的流，在设计上就解决了队头阻塞问题。

弱网情况下，QUIC相比TCP则可以接收更多的传输内容。

支持连接迁移

TCP采用四元组（包括源IP、源端口、目标地址、目标端口）标识一个连接，网络切换时，客户端的IP发生变化，TCP连接被瞬间切断，然后重连。比如手机使用4G远程会议时，当网络被切换到Wi-Fi，会议客户端会立马重连，视频同时出现一瞬间的卡顿。

QUIC则用一个（一般是64位随机数）ConnectionID标识连接，即使源IP或端口发生变化，只要ConnectionID一致，连接都可以保持，不会发生切断重连。

更灵活的拥塞控制

与TCP不同的是，QUIC 的传输控制是实现在应用层上，可以选择像Cubic、BBR、Reno等拥塞控制算法，也可以根据场景定制私有算法。

前向纠错，抗弱网能力更强

QUIC支持前向纠错，弱网丢包环境下，动态增加一些FEC数据包，可以减少重传次数，提升传输效率。QUIC相比TCP的抗弱网能力提升明显，丢包率越高，提升越明显。

03 网宿全平台支持HTTP/3和QUIC

为了迎接HTTP/3新时代的到来，网宿科技平台早在5年前就实现了对QUIC协议的支持。在HTTP/3标准发布之后，网宿率先响应市场需求，在原来的QUIC基础上进行全网升级，现已全面支持gQUIC和iQUIC所有版本。

网宿基于QUIC的实战效果

以直播拉流为例，使用同一边缘节点服务器（可进行丢包控制），使用QUIC协议和TCP协议分别进行视频播放，数据显示：在丢包20%的情况下，无论是流畅度还是首包，QUIC相对TCP的实际传输性能提升十分明显。

流畅度

在20%丢包的情况下，QUIC的流畅度比TCP高20%。

首包

在20%丢包的情况下，QUIC的首包时间比TCP少0.2~0.8秒。

04 QUIC未来的应用场景

根据W3Teches的采集统计数据，到目前为止HTTP/3的使用量已达到25%左右。QUIC已经展现了其强大的生命力。未来，QUIC 也将被应用在更广泛的场景中，以此改善用户上网体验。

直播（移动直播、海外直播）
在移动直播和海外直播的场景中，网络环境更加复杂，存在更严重的丢包和网络延迟。而基于QUIC更强的抗弱网能力和连接迁移，可以有效提高视频画面秒开率，降低画面卡顿率和请求失败率，在切换网络的时候，用户体验无感知。

Web应用
随着网络技术的发展， Web的内容元素更加丰富，图片视频更高清。如果在山区移动网络、海外等复杂网络下访问，页面加载显示时间长，且容易出现加载失败。

HTTP/3除了继承HTTP/2多路复用的特性，同时底层使用QUIC传输，避免了队头堵塞。弱网情况下，可大幅提高网络传输效率，提升页面的加载率。

物联网
在物联网场景中，基本都是终端设备和物联网平台进行连接通信。由于终端设备使用的环境比较复杂混乱，比如在高速移动、海上、深山等环境，设备能使用的网络资源非常有限。基于TCP的MQTT物联网通信协议会出现经常性连接中断、重连时Server/Client开销较大等问题。

而QUIC 0 RTT重连/1 RTT新建能力及多路复用的特性就显示出了其优势，能够在弱网与不固定的网络中提高内容传输效率，提升用户体验。