互聯網中，速度與安全性是永恒追求的，Rust 編寫的 QUIC 協議，到底有多強？
大家好，我是漁夫。
今天分享主題，Cloudflare 開源的 Quiche 作為 QUIC 和 HTTP/3 的實現，提供了處理 QUIC 數據包和連接狀態管理的底層 API，允許開發者在他們的應用程序中集成 QUIC 和 HTTP/3 的功能。
什么是 Quiche
Quiche 是 Cloudflare 開發的一個開源項目，它是 QUIC 協議的一個實現，用 Rust 語言編寫。
QUIC 是一種新的網絡傳輸協議，由 Google 開發，旨在提高網絡流量的安全性和性能。QUIC 協議默認進行加密，以減少數據傳輸的延遲，并提供更快的連接建立時間。
Quiche 的特點
- 最小化和直觀的 API：quiche 設計了一個簡單直觀的 API，使得應用程序可以輕松地集成 QUIC 協議，同時保持了對底層復雜性的控制。
- 與現有技術的兼容性：quiche 能夠與現有的網絡棧和加密庫（如 BoringSSL 默認啟用）集成，這使得它可以被嵌入到不同的網絡應用中，包括 Cloudflare 自身的服務。
- 性能和安全性：通過使用 Rust 的 ring 庫，quiche 實現了快速且安全的加密原語，這對于 QUIC 協議的性能至關重要。
- ffi：構建 C 語言的 FFI API，方便在 C/C++ 程序中集成 quiche。
- qlog：啟用 qlog 日志格式支持，用于網絡協議分析。
誰在使用 Quiche？
- Cloudflare：Quiche 驅動了 Cloudflare 邊緣網絡的 HTTP/3 支持。
- Android：Android 的 DNS 解析器使用 Quiche 實現了通過 HTTP/3 的 DNS。
- curl：Quiche 可以集成到 curl 中，以提供對 HTTP/3 的支持。
- NGINX（非官方）：通過使用非官方補丁，Quiche 可以集成到 NGINX 中，以提供對 HTTP/3 的支持。
Quiche 現狀與未來
雖然，quiche 是 QUIC 實現中較新的一個，但它已經能夠與其他更成熟的實現進行互操作，并展示了 QUIC 的許多特性。Quiche 和 QUIC 本身都還在不斷完善中，隨著在互聯網上更廣泛地部署 QUIC，也將不斷發現并修復bug，實現新的功能，并在實踐中學習和進步，拭目以待。
入門使用
使用 quiche 建立 QUIC 連接的第一步是創建一個 Config 對象：
let mut config = quiche::Config::new(quiche::PROTOCOL_VERSION)?;
config.set_application_protos(&[b"example-proto"]);該 Config 對象控制 QUIC 連接的重要方面，如 QUIC 版本、ALPN ID、流量控制、擁塞控制、空閑超時和其他屬性或功能。Config 還保存 TLS 配置。這可以通過現有對象上的修改器來更改，或者通過手動構建 TLS 上下文并使用with_boring_ssl_ctx_builder()，配置對象可以在多個連接之間共享。
連接設置
在客戶端，connect() 實用程序函數可用于創建新連接，而 accept()用于服務器端：
// Client connection.
let conn =
quiche::connect(Some(&server_name), &scid, local, peer, &mut config)?;
// Server connection.
let conn = quiche::accept(&scid, None, local, peer, &mut config)?;在這兩種情況下，應用程序負責生成新的源連接 ID，該 ID 將用于標識新連接。
應用程序還需要傳遞連接的遠程對等點的地址：對于客戶端來說，這是它嘗試連接的服務器的地址，對于服務器來說，這是發起連接的客戶端的地址連接。
處理傳入數據包
使用連接的 recv()方法，可以處理來自網絡的屬于該連接的傳入數據包：
let to = socket.local_addr().unwrap();
loop {
let (read, from) = socket.recv_from(&mut buf).unwrap();
let recv_info = quiche::RecvInfo { from, to };
let read = match conn.recv(&mut buf[..read], recv_info) {
Ok(v) => v,
Err(quiche::Error::Done) => {
// Done reading.
break;
},
Err(e) => {
// An error occurred, handle it.
break;
},
};
}生成傳出數據包
傳出數據包是使用連接的 send() 方法生成的。
loop {
let (write, send_info) = match conn.send(&mut out) {
Ok(v) => v,
Err(quiche::Error::Done) => {
// Done writing.
break;
},
Err(e) => {
// An error occurred, handle it.
break;
},
};
socket.send_to(&out[..write], &send_info.to).unwrap();
}發送數據包時，應用程序負責維護計時器以對基于時間的連接事件做出反應。可以使用連接的方法獲取計時器到期時間 timeout()。
let timeout = conn.timeout();應用程序負責提供計時器實現，該實現可以特定于所使用的操作系統或網絡框架。當計時器到期時，on_timeout()應調用連接的方法，之后可能需要在網絡上發送其他數據包。
// Timeout expired, handle it.
conn.on_timeout();
// Send more packets as needed after timeout.
loop {
let (write, send_info) = match conn.send(&mut out) {
Ok(v) => v,
Err(quiche::Error::Done) => {
// Done writing.
break;
},
Err(e) => {
// An error occurred, handle it.
break;
},
};
socket.send_to(&out[..write], &send_info.to).unwrap();
}更多使用，可以到官網進行查閱豐富的文檔。
