近日，腾讯云宣布负载均衡（CLB）率先支持QUIC（全称是“Quick UDP Internet Connections”）协议，成为国内首家拥抱新一代网络传输标准的云计算服务商。这意味着用户基于该协议进行网络文件传输时，能够将访问速度大幅提升15%以上，获得更高效的网络传输体验。此外，QUIC协议在切换网络时连接保持的特性，可以实现客户端在4G和Wifi间的无缝切换，极大提升用户体验。
QUIC协议实现更快速的网络传输
QUIC是由Google提出的基于UDP构建的安全多路并发的传输层协议，代表了快速UDP Internet连接。作为一个新兴的协议，QUIC具有非常大的势能与效用。它通过改进TCP协议的功能，重构TLS（Transport Layer Security，即传输层安全）协议，以及吸收HTTP2的大部分特性，使其在网络传输稳定性、安全性、并发性和快速性等方面做了很大提升。
QUIC支持加密层和传输层0RTT(Round-Trip Time，即往返时延)握手即可实现数据发送，并且0RTT的成功率相比TLS的Session ticket要高很多。在QUIC连接里，数据可以直接发送，而不用等待服务器握手完成。
QUIC最基本的传输单元是Packet（信息包），加密和认证过程也是基于Packet。QUIC Stream之间又相互独立，单个Stream的数据丢失不会影响其他的Stream.因此基于QUIC传输大量数据时，比如视频，受到队头阻塞的影响很小。QUIC的拥塞控制实现了可插件形式，使用Packet Number代替TCP的sequence number，每个Packet Number都严格递增。并且，QUIC在协议层面禁止Reneging，有效减少数据重传的干扰。同时，它还提供更多的Ack块，既能够更加精准地计算RTT，又能够提供更加丰富的重传信息。
与以往TCP连接不同的是，QUIC连接是以一个64位的随机数作为ID来标识。这样即使IP或者端口发生变化时，只要ID不变，QUIC连接依然维持，整个网络和IP切换过程，用户和业务将毫无感知。
腾讯云负载均衡率先支持QUIC协议
早在2016年，腾讯云便对QUIC协议的特性及性能做了一个全面的测试，测试结果证明QUIC的优势对比HTTP也较为突出。例如，在页面元素比较少（12个元素）的情况下，相比HTTP提升9%，相比HTTP2提升42%，相比HTTPS提升52%；在页面元素增多的情况下，相比HTTP提升36%，相比HTTP2提升47%，相比HTTPS提升64%。
用户接入腾讯云CLB并使用QUIC协议时将通过如下步骤：
QUIC接入架构
- 用户侧使用的各种请求，首先接入CLB；
- 请求到达CLB后，CLB使用ID负载均衡算法将请求转发到CLB QUIC集群；非QUIC协议，使用用户配置的各种负载均衡算法进行转发；
- CLB针对请求进行解析，如果需要私钥计算（比如TLS完全握手），会将部分重要参数转发到私钥计算集群进行高强度计算。如果需要查询Session ID或者Server Config ID，会做一些缓存查询。这样能够减少计算量，也能减少握手时间；
- CLB接下去会将QUIC/HTTP2/HTTPS协议统一转换成HTTP1.1请求。由于QUIC使用的是UDP协议，HTTP1.1使用的是TCP，UDP协议的内容经过转换后会使用TCP进行转发；
- 业务集群只需要处理HTTP1.1协议即可。如果是自定义的私有协议，腾讯云也支持TCP/UDP透明转发，由业务自行处理。
目前，腾讯云已在包括QQ黄钻页面，游戏页面在内的多项内部业务中验证了QUIC协议的性能数据。
Qzone QUIC页面
如上图所示，图中红色箭头指向的绿色标识表示该页面使用了QUIC协议，可以看出灰度实验的效果也非常明显。其中QUIC请求的首字节时间比http2平均减少326ms,性能提升约25%。此外，QUIC请求发出的时间比http2平均减少250ms，QUIC请求页面加载完成的时间平均减少2s，由于整体页面比较复杂，很多其它的资源加载阻塞，导致整体加载完成的时间约9s，性能提升比例约22%。
可以发现，用户在通过QUIC协议进行网络操作时，即使网络页面元素较多，也将极大的提高页面的加载进度，从而有效降低网络延时带来的用户体验不佳的风险。
腾讯云网络产品中心总监刘颖表示，腾讯云会持续探索业界先进的标准协议并提供支持和优化，以更安全、更快速的网络服务助力用户业务在云端实现增值创新。
