QUIC (Quick UDP Internet Connection) es un protocolo de capa de transporte de Internet desarrollado por Google. Se basa en el protocolo de capa de transporte UDP y tiene la confiabilidad y seguridad de TCP, TLS, HTTP / 2 y otros protocolos, que pueden reducir efectivamente la conexión y la transmisión. Retrasar para enfrentar mejor los desafíos de la capa de transporte actual y la capa de aplicación.
El origen de QUIC: ¿Por qué UDP no es TCP?
Tanto UDP como TCP son protocolos de capa de transporte. TCP está orientado a la conexión, y se pone más énfasis en la confiabilidad de la transmisión. Los datos transmitidos a través de la conexión TCP están libres de errores, no se pierden, no se repiten y llegan en orden, pero debido a que TCP tendrá tres apretones de manos para establecer la conexión antes de transmitir los datos, Por lo tanto, la eficiencia es baja y los recursos de hardware, como la CPU y la memoria del sistema, son altos; mientras que UDP no tiene conexión (es decir, no es necesario establecer una conexión antes de enviar datos), solo necesita saber la dirección de la otra parte para enviar datos, que tiene un mejor rendimiento en tiempo real La eficiencia del trabajo es mayor que TCP y ocupa menos recursos del sistema que TCP, pero durante la transmisión de datos, si la calidad de la red no es buena, será fácil perder paquetes.
Sabemos que la mayoría de la transmisión de datos de la plataforma web se basa en el protocolo TCP. De hecho, al comienzo del diseño de TCP, el entorno de red es complejo, la tasa de pérdida de paquetes es alta y la velocidad de la red es baja, por lo que TCP puede resolver perfectamente el problema de confiabilidad. El entorno de red y la velocidad de la red de hoy se han mejorado enormemente, y la confiabilidad de la transmisión de red ya no es un problema espinoso. Además, TCP tiene un gran problema es que es muy difícil de actualizar. Esto se debe a que: la implementación de la pila de protocolo de red TCP depende de la actualización del núcleo del sistema. Una vez que se actualiza el núcleo del sistema, la actualización del sistema del dispositivo terminal y el dispositivo intermedio será muy lenta y tomará años o incluso más de diez años iterar. La velocidad de desarrollo de Internet hoy. Así que ahora la solución es abandonar TCP y usar UDP para lograr requisitos de transmisión de baja latencia.
（QUIC es muy similar a TCP + TLS + HTTP / 2 implementado en UDP）
Para combinar las ventajas de ambos, Google ha lanzado QUIC. Su actualización no depende del núcleo del sistema, solo los lados del Cliente y el Servidor deben actualizarse a la versión especificada. De esta forma, el QUIC basado en UDP puede cambiar mensualmente o incluso semanalmente, lo que resuelve las dificultades de la implementación y actualización de TCP, e implementa la implementación y la actualización de manera más flexible.
¿Por qué usar QUIC?
Primero, baja demora de conexión.
Apretón de manos de tres vías TCP tradicional de Netizen + Apretón de manos TLS1 2RTT + datos http. HTTPS basado en TCP requiere al menos 23 RTT para establecer una conexión a la vez , y QUIC se basa en UDP. El apretón de manos completo solo requiere 1RTT o 0RTT, que puede reducirse significativamente Retrasado
(Comparación de apretón de manos)
En segundo lugar, el
QUIC seguro y confiable tiene las características de seguridad y confiabilidad de TCP, TLS, HTTPS / 2 y otros protocolos. Proporciona funciones encriptadas (como autenticación y encriptación) para lograr la transmisión encriptada. Estas funciones son proporcionadas por capas superiores del protocolo de transmisión en sí Protocolo (como TLS) para lograr.
Tercero, la actualización de
QUIC flexible puede implementar diferentes algoritmos de control de congestión a nivel de aplicación, sin la necesidad de sistema operativo y soporte de kernel, que es mejor que la flexibilidad de actualización de protocolo TCP tradicional.
Cuarto, el control de congestión mejorado
QUIC implementa principalmente inicio lento TCP, prevención de congestión, retransmisión rápida y recuperación rápida. Las mejoras basadas en estos algoritmos de control de congestión, como el número de paquetes que aumenta monotónicamente, resuelven la ambigüedad de la retransmisión, aseguran la precisión de RTT y reducen la cantidad de retransmisiones.
Quinto, la multiplexación
HTTP2 sin bloqueo de cabecera implementa la multiplexación, que puede enviar simultáneamente múltiples solicitudes HTTP en un solo flujo TCP. Sin embargo, HTTP2 basado en TCP tiene un problema en la capa de transporte. TCP no puede reconocer diferentes Para las secuencias HTTP2, los datos recibidos reales siguen siendo una cola. Cuando la secuencia posterior se recibe primero, se bloqueará porque la secuencia anterior no ha llegado. Una conexión QUIC puede multiplexar y transmitir múltiples flujos, y cada flujo es independiente. La pérdida de un flujo no afectará la recepción y el procesamiento de otros flujos.
En resumen, QUIC tiene muchas ventajas: combina la velocidad y el rendimiento del protocolo UDP con la seguridad y confiabilidad de TCP, optimizando en gran medida la experiencia de transmisión de Internet.
Como un servicio CDN que mejora la eficiencia de acceso de los usuarios finales, existe una gran cantidad de comunicación de datos entre sus nodos, y la conexión de red y la arquitectura de transmisión entre los nodos afectarán la calidad del servicio CDN. La aplicación de QUIC en el sistema CDN, después de que los usuarios de CDN activen la función QUIC, el sistema seguirá el protocolo QUIC para el procesamiento de solicitudes de IP del usuario, que no solo puede satisfacer las necesidades de transmisión segura, sino que también mejora la eficiencia de la transmisión. En la actualidad, además de la mejora de la implementación de recursos y la programación inteligente, Alibaba Cloud CDN también estudia y optimiza constantemente la optimización de los protocolos de transmisión de red para garantizar que los usuarios reciban servicios de aceleración de distribución de contenido de menor latencia y mayor rendimiento.
Ya en la Conferencia Hangzhou Yunqi 2018, Alibaba Cloud propuso por primera vez el concepto de AliQUIC, que es una solución de transmisión de red CDN de última milla y media milla basada en el protocolo QUIC. En esta solución de red, AliQUIC no es solo para aplicaciones web, sino que extiende algoritmos y tecnologías específicos en varios escenarios, como juegos, comunicación de audio y video en tiempo real, transmisión interactiva en vivo y descarga de mensajes instantáneos para lograr la mejor aceleración Efecto Haga clic para leer los detalles.
Alibaba Cloud CDN es totalmente compatible con el protocolo QUIC.
Alibaba Cloud CDN es totalmente compatible con el protocolo QUIC. Los productos aplicables incluyen distribución de contenido estático (archivos de imagen pequeños, descargas de archivos grandes, video y audio a pedido) y distribución de contenido dinámico (aceleración de estación completa). Basado en el protocolo UDP, QUIC puede proporcionar a los usuarios un rendimiento de red débil más alto, un menor retraso de comunicación, una mejor multiplexación y algoritmos de congestión más flexibles.
Los usuarios solo necesitan habilitar la función [cambio de protocolo QUIC] en el nombre de dominio en el CDN y en la consola de aceleración de la estación total. Los clientes que admiten el protocolo QUIC pueden comunicarse con el nodo CDN de Alibaba Cloud a través del protocolo QUIC.
(El principio de funcionamiento del uso de QUIC en Alibaba Cloud CDN)
Requisitos de QUIC para el cliente
Si utiliza el navegador Chrome, solo se admite la versión Q43 del protocolo QUIC. El protocolo QUIC actual de Alibaba Cloud CDN es la versión Q39 y no admite solicitudes QUIC directas a Alibaba Cloud CDN.
Si utiliza una aplicación de desarrollo propio, la aplicación debe integrar una biblioteca de red que admita el protocolo QUIC, por ejemplo: lsquic-client o cronet network library.
Escenarios de aplicación QUIC
1. Archivos de imagen pequeños: reducen significativamente el tiempo total de descarga de archivos y mejoran la eficiencia
2. Video bajo demanda: aumenta la tasa de apertura de la primera pantalla, reduce la tasa de congelación y mejora la experiencia de visualización del usuario
3. Solicitud dinámica: adecuada para solicitudes dinámicas, Mejore la velocidad de acceso, como el inicio de sesión en la página web, las transacciones y otras experiencias interactivas
4. Entorno de red débil: en el caso de pérdida de paquetes y retraso grave de la red, aún puede proporcionar servicios disponibles y optimizar la tasa de tartamudeo, la tasa de falla de solicitud, la segunda tasa de apertura, Mejore los indicadores de transmisión, como la tasa de éxito de la conexión
V. Grandes conexiones concurrentes: confiabilidad de conexión fuerte, soporte para una mayor tasa de acceso en el caso de más recursos de página y más conexiones concurrentes
VI. Conexiones cifradas: rendimiento de transmisión seguro y confiable
Cómo usar QUIC?
En la actualidad, la apertura de QUIC está en la etapa beta pública. Escanee el código QR a continuación para ingresar al grupo de clavos. Después de ingresar al grupo, puede proporcionar información de dominio de acuerdo con el anuncio del grupo. Cuando habilita la función del protocolo QUIC en Alibaba Cloud CDN, Alibaba Cloud CDN procesará las solicitudes de los usuarios iniciadas a través del protocolo QUIC.
Sugerencias: El protocolo QUIC es un servicio de valor agregado y se cobrarán cargos adicionales por las solicitudes QUIC. Para obtener más información, consulte la sección QUIC de la información detallada de precios de CDN.
