程序员进阶之路：QUIC篇

QUIC概述

• 起源：由Google设计，2013年首次提出。
• 目标：提供快速连接建立、低延迟和高安全性。
• 标准化：RFC9000标准。

协议体结构

• 头部：由连接头部和帧头部组成。

• 连接头部字段：

  1. 标志位（Flags）
  2. 版本号（Version）
  3. 目的连接ID长度（DCID Len）
  4. 目的连接ID（DCID）
  5. 源连接ID长度（SCID Len）
  6. 源连接ID（SCID）
  7. 报文长度（Packet Length）
  8. 报文编号（Packet Number）

• 帧头部：标识和管理数据包中的帧，例如Stream Frame。

0-RTT特性

• 基于UDP，无需建立连接即可发送数据。
• 与TCP相比，QUIC支持0-RTT数据发送。

可靠传输

• QUIC使用单调递增的Packet Number，不同于TCP的序列号。
• 解决了TCP重传歧义问题，确保RTT和RTO测量准确。

流量控制

• 类似TCP，但基于UDP实现。
• 实现了两个级别的流量控制：Connection级别和Stream级别。
• 使用WINDOW_UPDATE和BLOCKED帧进行控制。

多路复用与队头阻塞

• QUIC支持多路复用，提高传输效率。
• 解决TCP的队头阻塞问题，Stream独立维护接收窗口。

拥塞控制

• 与TCP相同，支持Reno、CUBIC、BBR等算法。
• 在应用层实现，提供快速升级和灵活使用。

连接迁移

• 支持网络环境变化时的连接持续性。
• 使用连接ID而非四元组标识，支持IP变化。