QUICの概要
Microsoft の Windows Server 開発チームでプリンシパル プログラム マネージャーを務める Ned Pyle は、2020年3月に SMB にとっての「ゲームチェンジャー」となる技術、SMB over QUIC の登場を発表しました。
QUIC は、インターネット上で使われるプロトコルで、これまで Chrome の内部で静かに動作してきました(現在では Microsoft Edge、Firefox、Safari でもサポートされています)。このプロトコルは UDP を利用することで、TCP によるデータ取得に伴う遅延を大幅に削減し、通信の待ち時間を小さくします。YouTube の初期の実験では、同じ条件下で再バッファ(読み込み待ち)が 30%少なくなったとユーザーから報告されています1。
QUIC を使うことで、SMB プロトコルはモバイル端末にとって仮想プライベートネットワーク(VPN)のような役割を果たすことができ、従来の TCP/IP や RDMA の代替となります2。モバイル端末向けには、QUIC に接続の移行機能(コネクションマイグレーション)が組み込まれています。たとえば、ユーザーが職場の建物から出て、敷地の外れにある駐車場へ移動する際など、Wi-Fi の圏内から外れる場面でも、現在見ているページやウェブサイトを途切れることなく通常通り閲覧し続けることができます。このような「駐車場問題」は、QUIC によって解決されます3。
QUIC は、特に動画視聴や検索といったウェブアプリケーションの動作を高速化します。このプロトコルは、サーバーへの接続に必要なラウンドトリップ(往復通信回数)を減らし、ハンドシェイクやパケット損失を最小限に抑えることで高速化を実現します。また、すべての通信が暗号化されており、UDP をベースとした転送方式を採用しています。報告によると、QUIC を使うことでコンテンツのダウンロード速度が 100~200% 向上する場合もあるとされています4。
Ned Pyle は次のように述べています。「SMB over QUIC は、Windows、Windows Server、Azure Files に登場する画期的な技術です。現在の環境では、モバイルユーザーが SMB ファイル共有にアクセスするには、高額かつ複雑な VPN を必要としています。Azure Files を使おうとする部門の多くは、ISP によってポート 445 がブロックされているという現実にも直面しています。ユーザーが必ずしもデスクの前にいるとは限らず、組織がこれまで以上にハイブリッドコンピューティングを推進しているにもかかわらず、SMB はその変化に追いついていないのです。」
QUIC は現在、Windows 10 の Edge ブラウザやその他のアプリで実装されています。Ned の投稿によると、QUIC はトランスポートプロトコルとして、SMB の暗号化が有効になっていない場合でも、SMB のペイロード(データ本体)を暗号化して保護するトンネルを構築できる選択肢になるとのことです。
Ned が QUIC を実装する理由として挙げている主な点は 2 つあります。1 つ目は、QUIC によって「中間者攻撃(Man-in-the-Middle)」を防ぐことができ、すべての SMB 通信が QUIC のレイヤー内で行われるため、まるで VPN トンネルの中でやり取りされているかのように安全性が高まることです。2 つ目は、QUIC が(必須ではないものの)より高速な通信手段を提供できる点で、マシンは TCP や RDMA と QUIC の両方を試して、より高速な方を自動的に選択することができます5。
今日のインターネットは、QUIC 上で動作する HTTP/3 の世界的な普及が進むにつれて、より高速かつスムーズに動作することが期待されています。QUIC の歴史や開発経緯についての詳細は、Wikipedia の QUIC のページで確認することができます6。
Microsoft Ignite 2022 で発表された SMB over QUIC
QUIC に関する最新情報
Mozilla Firefox は現在、開発者向けの実験的なチャンネルである Nightly ビルドにおいて、HTTP/3 のサポートを開始しています。これらのビルドは新機能のテストを目的としており、安定性に関する問題(クラッシュや動作不良など)を含む可能性があるため、主に開発者向けに提供されています。
QUIC が 5G パケットコアとして採用されるようになったのは、IETF(インターネット技術標準化機構)と 3GPP(第3世代パートナーシッププロジェクト)との緊密な連携による成果です7. 。QUIC は、コネクションレスで高速な通信に加え、接続の移行(コネクションマイグレーション)、多重化、優れた輻輳制御、そして TLS 1.3 による安全なトンネリングといった特長を備えており、従来の TCP + TLS プロトコルに代わる優れたトランスポート手段として選ばれています8.。
5G の登場は、クラウドゲーミング業界の成長をさらに加速させると考えられており、その中で QUIC の低遅延接続は、ゲームの反応速度やフレーム落ちの改善に貢献することで、大きな利点となります。これらは、現在のクラウドゲーミング開発における主要なボトルネックです。2019年第4四半期にリリースされた Google の Stadia は、Shadow、GeForce Now、Microsoft Xcloud、PlayStation Now といった同様のサービスの発展を後押ししました9。
物理メディアによる従来型の流通システムは不確実かつ変動が大きいため、ゲーム業界の今後の展開としては、オンラインのクラウドサブスクリプションサービスへと移行していく流れが現実的だと考えられます。企業の視点から見ると、このモデルは安定した収益源を提供できるという利点があります。
5G の普及は、より高性能な IoT デバイスの接続性向上にもつながり、情報の高速なやり取りが可能になることで、AI の開発および実装の促進が期待されます。こうした技術を組み込んだデバイスは、相互によりスムーズに接続し続けることができるようになり、自動運転、遠隔医療、航空業界といった高い信頼性が求められる分野において、安定した通信を維持するうえで非常に重要な役割を果たします。
QUIC は、年平均成長率(CAGR)52.94% という非常に高い伸びが予測されており、2027年末にはおよそ230億ドル規模に達すると見込まれています。人々がより高速で安定したインターネット接続を求める中で、QUIC は、安全性、柔軟性、そして高速性を備えた次世代ネットワークインフラを実現するための有力な選択肢と見なされています。すでに Google、Microsoft、Facebook、Alibaba、Mozilla といった大手企業が QUIC を採用しており、このような動向を踏まえると、QUIC が業界標準となるのも時間の問題と言えるでしょう10。
Raphael Barki, Head of Marketing, Visuality Systems
1 https://techcrunch.com/2015/04/18/google-wants-to-speed-up-the-web-with-its-quic-protocol/
3 https://www.fastly.com/blog/modernizing-the-internet-with-http3-and-qui
4 https://www.networkstraining.com/what-is-quic-protocol/
6 https://en.wikipedia.org/wiki/QUIC
7 https://www.ericsson.com/en/blog/2018/6/quic–a-vehicle-for-transport-protocol-evolution
8 https://blog.3g4g.co.uk/2018/02/quic-possibly-in-5g-3gpp-release-16.html
9 https://en.wikipedia.org/wiki/Google_Stadia
10 Maia research analysis