面经学习-HTTP3(*)

HTTP/3

HTTP2的缺点

由于http2基于tcp实现，缺点如下

1队头阻塞问题没有解决

2TCP和TLS握手的延迟

3网络迁移需要重新连接

队头阻塞

TCP丢包后，整个TCP都要等待重传，阻塞所有请求

握手延迟

发起HTTP请求时，需要经历TCP三次握手和TLS四次握手的过程，经历3RTT时延

且由于TCP具有拥塞控制的特性，会有慢启动过程，同样造成减速

网络迁移需要重新连接

TCP连接由源IP地址，目标IP地址，源端口，目标端口组成，如果IP地址或者端口变动，需要TCP和TLS重新握手，不利于移动设备环境

解决方法，使用UDP

QUIC协议的特点

HTTP3在应用层实现了QUIC协议，拥有类似TCP的连接管理，拥塞窗口，流量控制的网络特性，相当于将不可靠的UDP变得可靠，所以不用担心数据包丢失的问题

优点：无队头阻塞，更快的连接建立，连接迁移

无队头阻塞

QUIC也可以在一条连接上并发传输多个stream，由于UDP不关心数据包丢失，因此不会出现队头阻塞， 而QUIC会为每个数据包设置唯一表示序号，某个流丢失数据包时，即便其他数据包全部传到，也无法读取，直到重传该数据包，而其他流不会受到该数据包的影响

更快的连接建立

TLS和TCP是分层的，因此需要握手两次，而UDP不需要握手，只需要QUIC协议握手，因此只需要1RTT，确认双方的连接ID

但QUIC并不是与TLS分层，QUIC包含TLS，其帧内包含TLS的记录，且使用TLS1.3只需要1RTT完成链接和密钥协商，二次链接时，数据包可以和QUIC握手信息一起发送达成0RTT

连接迁移

通过QUIC协议建立的连接ID来标记两个端点，客户端和服务端各自选择一组ID来标记自己，网络变化后，只需要保存上下文信息，如连接ID，TLS密钥等就可以复用原链接

HTTP3协议

和2一样采用二进制帧结构，HTTP3不需要定义Stream（stream 标识不需要了），头部只有类型和长度，头部压缩算法采用QPACK，也采用静态表，动态表和huffman编码，QPACK中静态表扩大到91项，动态表解码方式改变，由于丢包会导致HPACK算法中接收方无法更新动态表，QUIC采取两个单向流，一个叫QPACK Encoder Stream，将字典传递给对方，一个叫QPACK Decoder Stream，用于响应对方，告诉对方自己接收到了对方发来的字典，这两个流专门用来同步动态表