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    /P▲        ◆ JPNIC News & Views vol.1647【臨時号】2018.12.13 ◆
  _/NIC
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◆ News & Views vol.1647 です
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2018年11月上旬にタイ・バンコクで開催された第103回IETFミーティングのレ
ポートを、vol.1644より連載にてお届けしています。

連載第4弾となる本号では、従来の「HTTP over QUIC」から改称された
「HTTP/3」に関する議論の動向をご紹介します。

第5弾以降では、セキュリティ関連の動向と、DNS関連の動向をお届けする予
定です。これまでに発行した第103回IETFの報告については、下記のURLから
バックナンバーをご覧ください。

  □第103回IETF報告

    ○[第1弾] 全体会議報告 (vol.1644)
    https://www.nic.ad.jp/ja/mailmagazine/backnumber/2018/vol1644.html

    ○[第2弾] SUITとIETF Hackathon ~IoT機器の安全なファームウェア更
              新から~全体会議報告 (vol.1645)
    https://www.nic.ad.jp/ja/mailmagazine/backnumber/2018/vol1645.html

    ○[第3弾] セキュリティエリア関連報告 ~オペレーション関連技術の動向 
              CACAO/SMART~ (vol.1646)
    https://www.nic.ad.jp/ja/mailmagazine/backnumber/2018/vol1646.html

また明日12月14日(金)には、東京・神田のNATULUCK神田駅前 会議室にて本
IETF会合のオンサイトでの報告会を開催します。本号の執筆者である後藤氏
も登壇されますので、みなさまぜひご参加ください。

    IETF報告会(103rdバンコク)
    https://www.isoc.jp/wiki.cgi?page=IETF103Update

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◆ 第103回IETF報告 [第4弾]  トランスポートエリア関連報告
                             ~HTTP over QUICからHTTP/3への改称~
                                               グリー株式会社 後藤浩行
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2018年11月3日(土)から11月9日(金)にかけて、IETF 103が開催されました。
HTTPやQUIC関連の現在の標準化状況を振り返りながら、私が参加したWorking 
Group (WG)で議論されたトピックについて紹介します。


■ QUICについて

そもそもQUICとは、現在IETFで標準化が進められている新しいトランスポー
トプロトコルです。UDPの上で、TCPのような信頼性があり、TLSのような暗号
化されたデータ通信を提供します。コアとなる仕様は、下記の四つの草案か
らなります(執筆時点では2018年10月24日に発行されたdraft番号16であり、
今回のIETF 103での議論結果に伴う変更は含まれていません)。

- QUIC: A UDP-Based Multiplexed and Secure Transport (*1)
- QUIC Loss Detection and Congestion Control (*2)
- Using Transport Layer Security (TLS) to Secure QUIC (*3)
- Hypertext Transfer Protocol (HTTP) over QUIC (*4)

これらの草案はお互いに歩調を合わせ、同じ草案バージョンを持つように作
業が進められています。

当初の予定からは遅れ気味になってはいますが、2019年7月にWGとしての作業
は大詰めを迎え、IESG (Internet Engineering Steering Group)に送られる
予定となっています。

(*1) https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-quic-transport-16
(*2) https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-quic-recovery-16
(*3) https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-quic-tls-16
(*4) https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-quic-http-16


■ HTTP over QUIC、そしてHTTP/3

今回のIETF 103では、現在標準化を進めているHTTP over QUICを、HTTP/3へ
と名称を変更するWGコンセンサスがなされました。その議論の背景と、当日
のWGコンセンサスまでの流れを紹介していきます。

○背景

この議論は、もともとメーリングリストでチェアのMark Nottingham氏が投稿
した「Identifying our deliverables (*5)」がもとになっています。そもそ
も、QUICというプロトコルはGoogle社が考案、実装、ディプロイをしていた
プロトコルであり、2016年にIETFでQUIC WGが結成され、正式にIETFで標準化
を進めることになりました。しかし、Google社の開発したQUICとIETFのQUIC
は、同じ技術をベースとしながらも現状では異なるものになってしまってお
り、それらを明示的に区別して前者をgQUIC、後者をiQUICと呼び分けていま
す。

今回の議論で特に大事な違いは、gQUICはアプリケーションプロトコルとして
HTTPを前提としており、アプリケーションも含めQUICと呼んでいましたが、
iQUICではQUICはトランスポートプロトコルであり、上位のアプリケーション
はHTTPに限定されません。また、HTTP over QUICのHTTP部分にもいくつかの
変更があり、HTTP/2 over QUICとは既に別のマッピングを持ちます。このよ
うに、QUICの名称に関する違いは、今後の利用者にとって混乱となるため、
HTTP over QUICに新しい名称を付けるという議論となりました。

HTTP/3と言うと、逆に混乱するという意見は実際に出ましたが、フォーマッ
トとセマンティクスについて整理が行われており、その点を踏まえると私は
理解しやすいのかなと思っています。

現在HTTPBis WGでは、HTTP/1.1のRFC群(RFC7230~RFC7235)の再改訂作業が行
われています。その草案では、もともとのHTTP/1.1の仕様から、HTTP/1.1の
フォーマット(*6)と、HTTPのセマンティクス(*7)が分離される予定となって
います。HTTP/1.1、HTTP/2、HTTP/3というプロトコルの進歩により、さまざ
まな変更がありますが、HTTPというセマンティクスを伝える形式が異なるだ
けであり、セマンティクスは維持されます。

(*5) Identifying our deliverables
     https://mailarchive.ietf.org/arch/msg/quic/RLRs4nB1lwFCZ_7k0iuz0ZBa35s

(*6) HTTP/1.1 Messaging
     https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-httpbis-messaging

(*7) HTTP Semantics
     https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-httpbis-semantics

○WGコンセンサス

まず11月6日(火)のQUIC WGで、HTTP/3への名称変更の議論が行われました。
HTTP over QUICの仕様は現在QUIC WGで管理されており、改称の影響範囲とし
て名称だけでなく、プロトコル内で使用される識別子もH3に変更されること
が確認されました。その後、ハミング(Hum)による採決によって、多くの賛成
をもってQUIC WG内でHTTP/3に名称を変更することと、最終的な決定はHTTPBis
WGに委ねられることに関するコンセンサスが得られました。

その後、11月8日(木)に行われたHTTPBis WGで、引き続き議論が行われまし
た。ここでは名称変更の他に、HTTP/3とそこで使用される新しいHTTPヘッダ
圧縮アルゴリズムであるQPACKについて、標準化後のメンテナンスをHTTPBis 
WGで行うことについてのコンセンサスが得られました。その他にあった議論
としては、HTTP/3と番号を進めることで、HTTP/2より新しいことを明示的に
し、HTTP/3への移行を促すといった意見や、改善した点をHTTP/2の拡張とし
てバックポートすることもできるといった意見もありました。その議論のあ
と、HTTP/3へのHumが取られ、多くの賛成によってWGでのコンセンサスが得ら
れました。

こうして、IETF 103においてHTTP over QUICをHTTP/3と呼ぶことについて、
両WGでコンセンサスが得られました。その後、実際のHTTP over QUICおよび
それを参照する草案の修正はもちろんのこと、HTTPBis WGのチャーター変更
が現在進行系で進められています。


■ HTTP/3

それでは、HTTP/3というプロトコルがQUICを使用する他に、どのような変更
点があるのかも簡単に紹介します。

HTTP/3ではHTTP/2の設計をベースにし、トランスポートレイヤとしてQUICを
使うための変更が含まれています。HTTP/2では、一つのTCPコネクション上
でHTTPリクエスト・HTTPリクエストレスポンスを多重化して送受信します。
その多重化を実現するために、仮想的なコネクションの通信単位であるスト
リームという概念を導入していました。このストリームという単一コネクショ
ン内の仮想的な通信単位は、QUICレイヤで提供されるようになったため、
HTTP/3ではQUICレイヤのストリームを利用する形に変更されており、今まで
HTTP/2レイヤで行っていた各ストリームの制御に関する機能は、HTTP/3では
削除されている部分も多くあります。実際に、HTTP/2で使用するフレームタ
イプ(メッセージの種類)より、HTTP/3で使用するフレームタイプの種類は少
なくなっています。

また、先述の通りHTTP/3で利用するQUICは、UDPプロトコル上で動作します。
QUICでは信頼性のある通信を提供しますが、TCPとは異なりストリームという
通信単位ごとにのみ信頼性があります。パケットロスがあったとしても、異
なるストリームの通信をブロックすることはなく、届いたパケットが処理可
能であれば、パケットロスの回復を待たずに処理を続行できます。HTTP/3で
は処理順番を柔軟にできるように、HTTP/2では配送順番に依存していた部分
について改善を多く行っています。

このように、HTTP/3ではよりHTTPのメッセージを効率よく転送できるように、
多くの変更が加えられています。


■おわりに

HTTP/3という新名称は印象の強いキーワードであり、驚いた方も多くいらっ
しゃるでしょう。だいぶ駆け足でのHTTP/3の紹介となりましたが、理解の一
助となれば幸いです。また、興味のある方はぜひHTTP/3について一緒に追い
かけていければと思います。2018年12月14日(金)に行われますIETF報告会(*8)
でもHTTP/3の話をいたしますので、お気軽にお声がけいただければと思いま
す。

(*8) IETF報告会(103rdバンコク)
     https://www.isoc.jp/wiki.cgi?page=IETF103Update


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 JPNIC News & Views vol.1647 【臨時号】

 @ 発行  一般社団法人 日本ネットワークインフォメーションセンター
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