QUIC (Quick UDP Internet Connection)协议简述

QUIC (Quick UDP Internet Connection)提供与HTTP/2等价的流量控制，和TLS等价的安全性，并且具有与TCP等价的连接语义、可靠性和拥塞控制。

QUIC完全在用户空间中运行，目前作为Chromium浏览器的一部分，它被发送给用户，支持快速部署和试验。

在QUIC中使用的所有整数值，包括长度、版本和类型都在低位字节顺序中，而不是在网络字节顺序中。在动态大小的框架中，QUIC并不强制执行类型的对齐。

·Client：初始化QUIC连接的Endpoint。

·Server：接受传入QUIC连接的Endpoint。

·Endpoint:连接的客户端或服务器端。

·Stream：在QUIC连接中跨逻辑通道的一个双向的字节流。

·Connection：两个QUIC Endpoint之间的一个对话，可以在单个加密语境之下复用多个流。

·Connection ID：一个QUIC连接的身份标识。

·QUIC Packet：一个格式良好的UDP有效负载，可以由QUIC接收器解析。这个文档中的QUIC包大小指的是UDP有效负载大小。

在功能上等效与TCP+TLS+HTTP/2，但是基于UDP协议实现，优点在于：

    连接建立的延迟

灵活的拥塞控制

无线头阻塞的多路复用

经过身份验证和加密的头和有效负载

流和连接流控制

前向纠错

连接迁移

连接建立的延迟

QUIC结合了加密和传输握手，减少了建立一个安全连接所需要的往返路径。

QUIC 0RTT

TCP+TLS 1~3RTT

QUIC现有的握手未来将被TLS1.3替代。

灵活的拥塞控制

QUIC比TCP的拥塞控制信号种类更丰富。

更丰富的信息的一个例子是，每一个包，不管是原始的还是重新传输的，都携带一个新的数据包序列号。这使得一个QUIC发送者能够区分从ack中重新传输的ack，从而避免了TCP的再传输模糊问题。QUIC ack还显式地在接收数据包和它的确认被发送之间携带延迟，再加上单调递增的数据包数量，这就允许精确的往返时间(RTT)计算。

最后，QUIC的ACK帧支持最多256个NACK范围，所以QUIC比TCP(带SACK)更有弹性，也可以在重排序或者丢失时在线路中保留更多的字节，客户端和服务器都能更准确地了解对方接收到的数据包。

无线头阻塞的多路复用

TCP段的丢失将导致所有后续段的阻塞，直到重新传输到达，而不考虑在后续段中的HTTP/2流。

因为QUIC是为多路复用而设计的，丢失数据包的数据包通常只会影响特定的流。每个流帧都可以在到达时立即被发送到该流，因此没有丢失的流可以继续重新组装，并在应用程序中取得进展。

经过身份验证和加密的头和有效负载

QUIC数据包总是经过身份验证的，通常有效负载是完全加密的。未加密的包头的部分仍然通过接收方进行身份验证，以便阻止第三方的数据包注入或操作。QUIC保护了连接不知情或不知情的中端操纵终端之间的通信。

前向纠错

如果组中的一个包丢失，那么该包的内容就可以从FEC包和组中剩余的包中恢复。发送方可以决定是否发送FEC数据包来优化特定的场景(例如，请求的开始和结束)。

连接迁移

TCP连接由一个4元组的源地址、源端口、目标地址和目的端口标识。TCP的一个众所周知的问题是，连接不能在IP地址更改(例如，通过从WiFi切换到蜂窝)或端口号更改(当客户机的NAT绑定过期导致服务器端看到的端口号更改时)是持续。

QUIC连接由一个64位连接ID标识，由客户机随机生成。由于连接ID在这些迁移中保持不变，所以QUIC可以在IP地址更改和NAT重新绑定中存活。QUIC还提供了一个迁移客户机的自动加密验证，因为一个迁移的客户机继续使用相同的会话密钥来加密和解密包。