HTTP/3が必要な理由

UDPとQUICでTCPの限界突破

　HTTP/2は通信の効率化を目指したプロトコルである。しかし、TCPを採用していることで様々な制限がある（図5）。

図5●HTTP/3はTCPを捨てることでHTTP/2の問題点を解決

HTTP/2は通信の効率化を目指したプロトコルだが、TCPの制限により効率化しきれない部分があった。HTTP/3はTCPの代わりにUDPを使い、さらに新プロトコルのQUICを組み合わせることで、HTTP/2が抱えていた問題点を解決した。

[画像のクリックで拡大表示]

　まず、接続開始時にハンドシェークによりコネクションを確立するため、その分の遅延は避けられない。また、前述したようにパケットロス時の速度低下が大きい。HTTP/2では暗号通信にTLS^▼を利用するが、TCPヘッダーが暗号化されないため、通信を妨害する攻撃が可能だという問題もある。

　さらに、携帯端末で通信している際に場所の移動などでネットワークが切り替わると、その時点で通信が切れてしまう。

　そこで、HTTP/3ではTCPを捨てるという選択により、これらの問題を解決している。具体的には、TCPの代わりにUDPを使い、これにグーグルが開発した「QUIC^▼」という新プロトコルを組み合わせる。QUICは、TCPと同等の信頼性確保の仕組みを備えつつ、前述したTCPの問題点を解決している。これにより、HTTP/3では通信のさらなる効率化が可能になる。

　HTTP/2に対応しているWebサーバーは、現時点で3割強だ^▼（図6）。HTTP/3が登場したからといってHTTP/2がすぐになくなるわけではない。ただ、HTTP/3はHTTP/2の目的である通信の効率化をより推し進めるものであり、HTTP/2と用途は似ている。将来はHTTP/2に代わってHTTP/3が使われるようになる可能性は高いと考えられる。OTTの大規模なWebサーバーから導入が進んでいくだろう。

図6●HTTP/3がHTTP/2を置き換えていく

HTTPのバージョンの割合がどう変わっていくのかを編集部で独自にイメージ化した。HTTP/3はHTTP/2の目的である通信の効率化をより推し進めるものであることを考えると、将来はHTTP/2に代わってHTTP/3が使われるようになる可能性は高い。

[画像のクリックで拡大表示]

　では、WebサーバーがHTTP/3に対応することで、ユーザーにはどのような影響があるのだろうか。結論から言うと、ユーザーはほとんど何もしなくてもHTTP/3のメリットを享受できる（図7）。

図7●ユーザーにとって変化は少ない

HTTP/3が普及してもユーザーにとって変化はそれほどない。HTTP/3ではTCPが担っていた主な機能をQUICがより効率的に実現する。また、HTTP通信もリクエストメッセージとレスポンスメッセージを使ってやりとりするという従来のやり方を踏襲する。

[画像のクリックで拡大表示]

　HTTP/3ではTCPの主な機能をQUICがより効率的に実現する。つまり、通信の仕方が極端に変わることはない。

　また、HTTPよりも下の層の通信が変わるだけで、HTTP通信のやり方^▼自体は従来と同じだ。リクエストメッセージとレスポンスメッセージを使ってやりとりする。WebブラウザーがHTTP/3に対応しさえすれば、ユーザーが意識することなくHTTP/3が通信に使われるようになる。

　ここでこの講座の構成を説明しておこう。第2回ではTCP、第3回ではHTTPの基本についておさらいする。HTTP/3を理解するにはこうした知識が不可欠だからだ。第4回でHTTP/3とQUICがどのような技術なのかを解説する。