HTTP 2還沒上手，HTTP 3已經箭在弦上

作者：行思錄

去年的這個時候，國内的 web 網絡環境開始普及和部署 HTTP/2. 時隔一年，HTTP/2 的普及程度有了顯著提升，而各大CDN廠商普及的廣度和速度一直走在行業前列。甚至有不少CDN廠商在直播以及部分HTTP場景還引入了 QUIC.

在拙文《當我們在談論HTTP隊頭阻塞時，我們在談論什麼？》中，我們提到，HTTP/2 over QUIC 是目前唯一應用落地解決了傳輸層隊頭阻塞問題的HTTP實作。那個時候，無論是 HTTP/2 over TCP 還是 HTTP/2 over QUIC(UDP) 都被我們認為是 HTTP/2，隻是傳輸層使用的協定不一樣。這種略帶暧昧的模糊叫法在2018年11月成為了曆史：

在2018年10月28日的郵件清單讨論中，網際網路工程任務組（IETF） HTTP和QUIC工作組主席Mark Nottingham提出了将HTTP-over-QUIC更名為HTTP/3的正式請求，以“明确地将其辨別為HTTP語義的另一個綁定……使人們了解它與QUIC的不同”，并在最終确定并釋出草案後，将QUIC工作組繼承到HTTP工作組。在随後的幾天讨論中，Mark Nottingham的提議得到了IETF成員的接受，他們在2018年11月給出了官方準許，認可HTTP-over-QUIC成為HTTP/3。

雖然看起來像是之前的 HTTP/2 over QUIC 換了一個名稱（從我個人角度了解，取名為 HTTP/2.1也許更合适），但是其背後卻展現了 IETF 對 HTTP 未來标準的态度和方向，也許幾年以後來看這次名稱的确立會更加明白其重要意義。

HTTP/3 與 HTTP/2 over QUIC 的差別

QUIC 将成為一個通用安全傳輸層協定

目前階段，Google 實作的 QUIC 與 IETF 實作的 QUIC 是不相容的。Google 版 QUIC 隻能用于 HTTP/2，且在協定層面與 HTTP/2 有一些強綁定。如 QUIC 幀映射 HTTP/2 frame. 這就導緻很多大廠都沒有跟進 QUIC，使得 HTTP/2 over QUIC 基本隻能在 Google 自家的 Chrome, Gmail 等軟體中普及使用，一度給行業造成“隻有Google在弄”的錯覺。

納入 IETF 以後，顯然 Google 就不能這麼玩了。QUIC 定位為一個通用安全傳輸層協定：

可以近似的認為 QUIC over UDP 将成為下一代（或替代）TLS over TCP. 也就是說， QUIC 将能應用于任何應用層協定中，隻是目前階段将優先在 HTTP 中進行應用和驗證。

統一使用 TLS 1.3 作為安全協定

2018年，有幾個重要的WEB标準終于塵埃落定，其中一個便是 RFC 8446 TLS 1.3. 這個标準對于降低延遲，改善使用者體驗，尤其是移動端的體驗有非常重要的意義。在拙文《TLS1.3/QUIC 是怎樣做到 0-RTT 的》中，我們提到 雖然 TLS 1.3和 QUIC 都能做到 0-RTT，進而降低延遲，但是 QUIC 卻自顧自地實作了一套安全協定。主要是因為當時 TLS 1.3 标準還沒有釋出，而 QUIC 又需要一套安全協定：

The QUIC crypto protocol is the part of QUIC that provides transport security to a connection. The QUIC crypto protocol is destined to die. It will be replaced by TLS 1.3 in the future, but QUIC needed a crypto protocol before TLS 1.3 was even started.

如今，TLS 1.3 标準已經釋出，而 HTTP/3 也納入 IETF，是以 QUIC 也就順理成章的使用 TLS 1.3 作為其安全協定。Google 在這些方面倒是從來都不雞賊和墨迹，點贊。

使用 QHPACK 頭部壓縮代替 HPACK

其實，QPACK與HPACK的設計非常類似，單獨提出QPACK主要是更好的适配QUIC，同時也是 Google 将 QUIC 從與 HTTP/2 的耦合中抽離出來，與 IETF 标準完成統一的必要一步。

HTTP/3 問題與挑戰

UDP 連通性問題

幾乎所有的電信營運商都會“歧視” UDP 資料包，原因也很容易了解，畢竟曆史上幾次臭名昭著的 DDoS 攻擊都是基于 UDP 的。國内某城寬帶在某些區域更是直接禁止了非53端口的UDP資料包，而其他營運商及IDC即使沒有封禁UDP，也是對UDP進行嚴格限流的。這點上不太樂觀，但是我們相信随着标準的普及和推廣落地，營運商會逐漸改變對UDP流量的歧視政策。國外的情況會稍好一些，根據Google的資料，他們部署的QUIC降級的比例不到10%。

QUIC 不支援明文傳輸

對于使用者來說，這是一個優勢，并不是問題。對于國内内容審查環境來說是個不可忽視的坎。但QUIC以後畢竟也是基于TLS協定的，國内HTTPS都能普及下來，QUIC的普及也許會更樂觀一些。

UDP 消耗資源多

進一步了解 HTTP/3