Microsoft відкрив свою реалізацію протоколу QUIC, який застосовується в HTTP/3

компанія Microsoft оголосила про відкриття коду бібліотеки msquic з реалізацією мережного протоколу QUIC. Код написаний мовою Сі та поширюється під ліцензією MIT. Бібліотека кросплатформова і може використовуватися не тільки в Windows, але і в Linux із залученням Шаннель або OpenSSL для TLS 1.3. Надалі планується підтримка та інших платформ.

Бібліотека заснована на коді драйвера msquic.sys, що надається в ядрі Windows 10 (Insider Preview) для забезпечення роботи протоколів HTTP та SMB поверх QUIC. У тому числі код використовується для реалізації HTTP/3 у внутрішньому стеку Windows і .NET Core. Розробка бібліотеки MsQuic повністю вестиметься на GitHub з використанням публічного рецензування, pull-запитів та GitHub Issues. Підготовлено інфраструктуру, яка перевіряє кожен коміт та pull-запит у наборі з понад 4000 тестів. Після стабілізації оточення для розробки планується приймати зміни від сторонніх розробників.

MsQuic вже можна використовувати для створення серверів та клієнтів, але не вся функціональність, визначена у специфікації IETF, в даний час доступна. Наприклад, поки немає підтримки 0-RTT, міграції клієнтів, Path MTU Discovery та управління вибором адрес для сервера (Server Preferred Address). З реалізованих особливостей відзначається оптимізація для досягнення максимальної пропускної спроможності та мінімальних затримок, підтримка асинхронного введення/виводу, RSS (Receive Side Scaling), можливість об'єднання вхідних та вихідних UDP-потоків. Реалізація MsQuic перевірена на сумісність із експериментальними гілками браузерів Chrome та Edge.

Нагадаємо, що HTTP/3 стандартизує використання протоколу QUIC як транспорт для HTTP/2. Протокол QUIC (Quick UDP Internet Connections) з 2013 року розвивається компанією Google як альтернатива зв'язці TCP+TLS для Web, вирішальної проблеми з великим часом встановлення та узгодження з'єднань у TCP та усуває затримки при втраті пакетів у процесі передачі даних. QUIC є надбудовою над протоколом UDP, що підтримує мультиплексування декількох з'єднань і забезпечує методи шифрування, еквівалентні TLS/SSL.

Основні Особливості QUIC:

• Висока безпека, аналогічна TLS (насправді QUIC надає можливість використання TLS 1.3 поверх UDP);
• Контроль за цілісністю потоку, що запобігає втраті пакетів;
• Можливість миттєво встановити з'єднання (0-RTT, приблизно в 75% випадках дані можна передавати відразу після відправки пакета установки з'єднання) та забезпечити мінімальні затримки між відправкою запиту та отриманням відповіді (RTT, Round Trip Time);
  

• Не використання при повторній передачі пакета того ж номера послідовності, що дозволяє уникнути двозначності при визначенні отриманих пакетів та позбутися таймаутів;
• Втрата пакета впливає на доставку тільки пов'язаного з ним потоку і не зупиняє доставку даних паралельно передаються через поточне з'єднання потоках;
• Засоби корекції помилок, які мінімізують затримки через повторну передачу втрачених пакетів. Використання спеціальних кодів корекції помилок на рівні пакета для скорочення ситуацій, що вимагають повторної передачі даних втраченого пакета.
• Кордони криптографічних блоків вирівняні з межами пакетів QUIC, що зменшує вплив втрат пакетів на декодування вмісту наступних пакетів;
• Відсутність проблем із блокуванням черги TCP;
• Підтримка ідентифікатора з'єднання, що дозволяє скоротити час встановлення повторного з'єднання для мобільних клієнтів;
• Можливість підключення розширених механізмів контролю навантаження з'єднання;
• Використання техніки прогнозування пропускної спроможності в кожному напрямку для забезпечення оптимальної інтенсивності відправлення пакетів, запобігаючи скоченню в стан навантаження, при якому спостерігається втрата пакетів;
• Помітний приріст продуктивності та пропускної спроможності, в порівнянні з TCP. Для відеосервісів, таких як YouTube, застосування QUIC показало скорочення операцій повторної буферизації під час перегляду відео на 30%.

Джерело: opennet.ru