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一、概述、

QUIC（Quick udp Internet connection）：快速UDP互联网协议。相比于当前广泛应用的http2+tcp+tls有如下优势：

1. 减少三次握手及TLS握手时间；
2. 改进拥塞机制；
3. 避免队头阻塞的多路复用；
4. 连接迁移；
5. 向前冗余纠错；
   
   

二、QUIC核心特征

1、建立连接延时低


0RTT建立连接。


2、改进拥塞控制

• 可插拔：应用层能实现不同的拥塞控制算法，不需要内核或者操作系统；
• 单调递增的Packet Number：传统的TCP重传时序列号一致会导致计算RTT时间有误，QUIC引入
  
  Stream Offset
  
  ；
  
  
  
  
• 不允许Reneging；
• 更快的ACK块：QUIC相对于TCP的Sack可以提供更多的 Sack Block，可以提升网络的恢复速度，减少重传量；
• Ack Delay时间：
  
  

3、基于stream和connecton级别的流量控制

• Stream可以认为是一条HTTP请求；
• Connection可以类比一条TCP连接。多路复用意味一条Connetion上同时存在多条Stream。要对单个Stream控制，也要对所有Stream进行总体控制；

4、没有队头阻塞的多路复用


QUIC多路复用一条连接上可以发送多个HTTP请求（stream）。QUIC一个连接上的多个stream之间没有依赖，之间的丢失不会影响另一个。

传统的TCP连接和TLS协议

为何QUIC多路复用可以避免上述问题？

• QUIC基本传输单元式时Packet，不会超过MTU大小，加密和认证都是基于Packet，这样可以避免TLS协议存在的队头阻塞；
• Stream之间相互独立，不存在TCP队头阻塞；
  
  
  
  5、加密认证的报文
  
• TCP 协议头部没有经过任何加密和认证，所以在传输过程中很容易被中间网络设备篡改，注入和窃听。比如修改序列号、滑动窗口。这些行为有可能是出于性能优化，也有可能是主动攻击。
• 但是 QUIC 的 packet 可以说是武装到了牙齿。除了个别报文比如 PUBLIC_RESET 和 CHLO，所有报文头部都是经过认证的，报文 Body 都是经过加密的。
• 这样只要对 QUIC 报文任何修改，接收端都能够及时发现，有效地降低了安全风险。

6、连接迁移


TCP连接由四元组标识，当其中一个元素改变时，会导致此连接不可用（客户端经常会改变）。例如当手机在WIFI和4G移动网络切换时，IP发生变化，需要重新建立TCP连接。如使用公共NAT出口时。QUIC如何做到连接迁移呢，QUIC连接是以64位的随机数作为ID标识，这样，IP/Port改变，只要ID不变，那么这条连接依然维持。

四、其他名词

• TCP Fast Open；
• Sack、D-Sack；
• RTT、RTO；