淺析影響QUIC性能的因素

概述

QUIC（Quick UDP Internet Connections）協(xié)議是一種整合TCP協(xié)議的可靠、安全和UDP協(xié)議的速度、效率的新型協(xié)議類型，可以有效提升網(wǎng)絡(luò)加載速度，有利于改善網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較差場景下的用戶體驗(yàn)。

本文從影響網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊话阋蛩爻霭l(fā)，分別從丟包率、亂序率、時延三個維度分析對QUIC性能的影響，同時介紹一些常見QUIC協(xié)議分析方法。

丟包率

實(shí)驗(yàn)室評估上行QUIC對丟包率的拐點(diǎn)約為1/10000（1/10000丟包率時流量約為不丟包時流量的90%，而1/1000的丟包率時流量急劇下降為不丟包時流量的15~30%）；不同丟包率時上行QUIC速率如下表所示。

TCP對丟包率的拐點(diǎn)約為1/1000.

5%丟包率時，QUIC有95%在200ms內(nèi)傳輸完10KB文件，TCP有78%在200ms內(nèi)傳輸完10KB文件，QUIC比TCP提升了17%左右；15%丟包率時QUIC有95%在200ms內(nèi)傳輸完10KB文件，TCP有50%在200ms內(nèi)傳輸完10KB文件，QUIC比TCP提升了90%左右，如下圖所示。

亂序率

從亂序率看，當(dāng)亂序率為0.01%的時候，速率下降約3.57%；隨著亂序率越來越高，在5%時，速率下降約88.36%；而亂序率在0.2%以下時，速率基本不變。

時延

從時延來看，隨著時延越來越大，速率越來越低。如下圖，5ms時延時，速率基本保持不變；10ms時延時，速率下降約7%；20ms時延時速率下降約19%；50ms時延時速率下降25%。

QUIC問題分析方法

根據(jù)擁塞窗口大小判斷未確認(rèn)報文數(shù)量，表征空口帶寬是否受限。

統(tǒng)計PKN（Packet Number）占用字節(jié)數(shù)來判斷擁塞情況，一般統(tǒng)計PKN 2Byte跟1Byte占比，隨著PKN 1Byte占比越來越高，速率也隨之下降。

總結(jié)

通過實(shí)驗(yàn)室測試，可以看出，QUIC速率受丟包率、亂序率、時延的影響，跟TCP相比，同等差的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，QUIC性能更優(yōu)。同時通過抓包可以從PKN占用字節(jié)數(shù)判斷網(wǎng)絡(luò)擁塞情況。