对 ASP.NET Core Kestrel Web 服务器使用 HTTP/3

HTTP/3 是批准的标准，也是 HTTP 的第三个主要版本。 本文介绍 HTTP/3 的要求。 .NET 7 或更高版本完全支持 HTTP/3。

HTTP/3 的好处

HTTP/3:

• 超文本传输协议的最新版本。
• 在利用HTTP/2优势的同时，解决其在性能、延迟、可靠性和安全性方面的一些限制。

从HTTP/2到HTTP/3的主要区别在于：

• 传输协议： HTTP/3 使用 QUIC 而不是 TCP。 QUIC 提供更高的性能、较低的延迟和可靠性，尤其是在移动和丢失网络上。
• 行头阻塞：HTTP/2 在 TCP 级别可能会出现行头阻塞，导致一个流中的延迟影响其他流。 HTTP/3使用 QUIC 提供独立的流，因此一个流中的数据包丢失不会阻塞其他流。
• 连接建立：HTTP/3 使用 QUIC 可以更快地建立连接，对于返回客户端，有时可以在零往返时间（0-RTT）内建立连接，因为它结合了传输和加密握手。
• 加密：HTTP/3强制使用 TLS 1.3 加密，默认提供增强的安全性，而在HTTP/2中，这个功能是可选的。
• 多路复用：虽然两者都支持多路复用，HTTP/3的实现采用 QUIC，效率更高，并且避免了 TCP 级行头阻塞问题。
• 连接迁移：QUIC 允许 HTTP/3 即使客户端的 IP 地址发生更改（例如从 Wi-Fi 切换到手机网络），连接也能保持连接，从而改善移动用户体验。

HTTP/3 要求

HTTP/3 使用 QUIC 作为其传输协议。 HTTP/3 的 ASP.NET 核心实现取决于 MsQuic 来提供 QUIC 功能。 因此，ASP.NET HTTP/3 的核心支持取决于 MsQuic 平台要求。 有关如何安装 MsQuic 的详细信息，请参阅 QUIC 平台依赖项。 如果 Kestrel 所运行的平台没有满足 HTTP/3 的所有要求，则它会被禁用，而 Kestrel 将回退到其他 HTTP 协议。

入门

默认情况下，不启用 HTTP/3。 将配置添加到 Program.cs 以启用 HTTP/3。

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

builder.WebHost.ConfigureKestrel((context, options) =>
{
    options.ListenAnyIP(5001, listenOptions =>
    {
        listenOptions.Protocols = HttpProtocols.Http1AndHttp2AndHttp3;
        listenOptions.UseHttps();
    });
});

上述代码将端口 5001 配置为：

• 通过指定 HttpProtocols.Http1AndHttp2AndHttp3，将 HTTP/3 与 HTTP/1.1 和 HTTP/2 一起使用。
• 使用 UseHttps 启用 HTTPS。 HTTP/3 需要 HTTPS。

由于并非所有路由器、防火墙和代理都能正确地支持 HTTP/3，因此 HTTP/3 应与 HTTP/1.1 和 HTTP/2 一起配置。 可通过将 HttpProtocols.Http1AndHttp2AndHttp3 指定为终结点支持的协议来完成此操作。

有关详细信息，请参阅为 ASP.NET Core Kestrel Web 服务器配置终结点。

Alt-svc

HTTP/3 是通过 alt-svc 标头作为从 HTTP/1.1 或 HTTP/2 的升级发现的。 这意味着，在切换到 HTTP/3 之前，第一个请求通常使用 HTTP/1.1 或 HTTP/2。 如果启用了 HTTP/3，则 Kestrel 会自动添加 alt-svc 标头。

Localhost 测试

• 浏览器不允许在 HTTP/3 上使用自签名证书，例如 Kestrel 开发证书。

• HttpClient 可用于 .NET 6 或更高版本中的 localhost/loopback 测试。 使用 HttpClient 进行 HTTP/3 请求时，需要额外的配置：

  • 将 HttpRequestMessage.Version 设置为 3.0，或者
  • 将 HttpRequestMessage.VersionPolicy 设置为 HttpVersionPolicy.RequestVersionOrHigher。

有关如何将 HTTP/3 与 .NET 配合使用 HttpClient的详细信息，请参阅 HTTP/3 和 .NET。

HTTP/3 是建议的标准，也是 HTTP 的第三个主要版本。 本文介绍 HTTP/3 的要求。 .NET 7 或更高版本完全支持 HTTP/3。

HTTP/3 要求

HTTP/3 的要求因操作系统而异。 如果 Kestrel 所运行的平台没有满足 HTTP/3 的所有要求，则它会被禁用，而 Kestrel 将回退到其他 HTTP 协议。

Windows操作系统

• Windows 11 版本 22000 或更高版本/Windows Server 2022。
• TLS 1.3 或更高版本的连接。

Linux

• 已安装 libmsquic 包。

libmsquic 是通过位于 packages.microsoft.com 的 Microsoft 官方 Linux 包存储库发布的。 若要安装此包，请执行以下操作：

1. 添加 packages.microsoft.com 存储库。 有关说明，请参阅 Microsoft 产品的 Linux 软件存储库。
2. 使用发行版的包管理器安装 libmsquic 包。 例如，在 Ubuntu 上为 apt install libmsquic=1.9*。

注意：.NET 6 仅与 libmsquic 的 1.9.x 版本兼容。 由于中断性变更，Libmsquic 2.x 不兼容。 如果需要，Libmsquic 会接收对 1.9.x 的更新，以合并安全修补程序。

macOS

HTTP/3 目前在 macOS 上不受支持，它可能在未来版本中可用。

入门

默认情况下，不启用 HTTP/3。 将配置添加到 Program.cs 以启用 HTTP/3。

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

builder.WebHost.ConfigureKestrel((context, options) =>
{
    options.ListenAnyIP(5001, listenOptions =>
    {
        listenOptions.Protocols = HttpProtocols.Http1AndHttp2AndHttp3;
        listenOptions.UseHttps();
    });
});

上述代码将端口 5001 配置为：

• 通过指定 HttpProtocols.Http1AndHttp2AndHttp3，将 HTTP/3 与 HTTP/1.1 和 HTTP/2 一起使用。
• 使用 UseHttps 启用 HTTPS。 HTTP/3 需要 HTTPS。

由于并非所有路由器、防火墙和代理都能正确地支持 HTTP/3，因此 HTTP/3 应与 HTTP/1.1 和 HTTP/2 一起配置。 可通过将 HttpProtocols.Http1AndHttp2AndHttp3 指定为终结点支持的协议来完成此操作。

有关详细信息，请参阅为 ASP.NET Core Kestrel Web 服务器配置终结点。

Alt-svc

HTTP/3 是通过 alt-svc 标头作为从 HTTP/1.1 或 HTTP/2 的升级发现的。 这意味着，在切换到 HTTP/3 之前，第一个请求通常使用 HTTP/1.1 或 HTTP/2。 如果启用了 HTTP/3，则 Kestrel 会自动添加 alt-svc 标头。

Localhost 测试

• 浏览器不允许在 HTTP/3 上使用自签名证书，例如 Kestrel 开发证书。

• HttpClient 可用于 .NET 6 或更高版本中的 localhost/loopback 测试。 使用 HttpClient 进行 HTTP/3 请求时，需要额外的配置：

  • 将 HttpRequestMessage.Version 设置为 3.0，或者
  • 将 HttpRequestMessage.VersionPolicy 设置为 HttpVersionPolicy.RequestVersionOrHigher。

HTTP/3 的好处

HTTP/3 使用与 HTTP/1.1 和 HTTP/2 相同的语义：相同的请求方法、状态代码和消息字段适用于所有版本。 差异在于基础传输。 HTTP/1.1 和 HTTP/2 都将 TCP 用作其传输协议。 HTTP/3 使用的是与 HTTP/3 同时开发的一种新传输技术，称为 QUIC。

与 HTTP/1.1 和 HTTP/2 相比，HTTP/3 和 QUIC 具有很多优势：

• 第一个请求的响应时间更短。 QUIC 和 HTTP/3 在客户端和服务器之间以较少的往返次数协商连接。 第一个请求会更快地到达服务器。
• 改进了发生连接数据包丢失时的体验。 HTTP/2 通过一个 TCP 连接多路复用多个请求。 如果在连接时发生数据包丢失，会影响所有请求。 这个问题称为“队头阻塞”。 由于 QUIC 提供本机多路复用，因此丢失的数据包只会影响已丢失数据的请求。
• 支持在网络之间转换。 此功能对于移动设备非常有用，因为在移动设备更改位置时，在 WIFI 和移动电话网络之间切换是很常见的。 目前，在切换网络时，HTTP/1.1 和 HTTP/2 连接会失败并提示错误。 应用或 Web 浏览器必须重试任何失败的 HTTP 请求。 HTTP/3 让应用或 Web 浏览器在网络发生更改时可以无缝地继续。 Kestrel 不支持 .NET 6 中的网络转换。 它可能在未来版本中可用。

HTTP/3 是 HTTP 的第三个即将发布的主要版本。 本文介绍 HTTP/3 的要求以及如何配置 Kestrel 才能使用它。

HTTP/3 要求

HTTP/3 的要求因操作系统而异。 如果 Kestrel 所运行的平台没有满足 HTTP/3 的所有要求，则它会被禁用，而 Kestrel 将回退到其他 HTTP 协议。

Windows操作系统

• Windows 11 版本 22000 或更高版本/Windows Server 2022。
• TLS 1.3 或更高版本的连接。

Linux

• 已安装 libmsquic 包。

libmsquic 是通过位于 packages.microsoft.com 的 Microsoft 官方 Linux 包存储库发布的。 若要安装此包，请执行以下操作：

1. 添加 packages.microsoft.com 存储库。 有关说明，请参阅 Microsoft 产品的 Linux 软件存储库。
2. 使用发行版的包管理器安装 libmsquic 包。 例如，在 Ubuntu 上为 apt install libmsquic=1.9*。

注意：.NET 6 仅与 libmsquic 的 1.9.x 版本兼容。 由于中断性变更，Libmsquic 2.x 不兼容。 如果需要，Libmsquic 会接收对 1.9.x 的更新，以合并安全修补程序。

macOS

HTTP/3 目前在 macOS 上不受支持，它可能在未来版本中可用。

入门

默认情况下，不启用 HTTP/3。 将配置添加到 Program.cs 以启用 HTTP/3。

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

builder.WebHost.ConfigureKestrel((context, options) =>
{
    options.ListenAnyIP(5001, listenOptions =>
    {
        listenOptions.Protocols = HttpProtocols.Http1AndHttp2AndHttp3;
        listenOptions.UseHttps();
    });
});

上述代码将端口 5001 配置为：

• 通过指定 HttpProtocols.Http1AndHttp2AndHttp3，将 HTTP/3 与 HTTP/1.1 和 HTTP/2 一起使用。
• 使用 UseHttps 启用 HTTPS。 HTTP/3 需要 HTTPS。

由于并非所有路由器、防火墙和代理都能正确地支持 HTTP/3，因此 HTTP/3 应与 HTTP/1.1 和 HTTP/2 一起配置。 可通过将 HttpProtocols.Http1AndHttp2AndHttp3 指定为终结点支持的协议来完成此操作。

有关详细信息，请参阅为 ASP.NET Core Kestrel Web 服务器配置终结点。

Alt-svc

HTTP/3 是通过 alt-svc 标头作为从 HTTP/1.1 或 HTTP/2 的升级发现的。 这意味着，在切换到 HTTP/3 之前，第一个请求通常使用 HTTP/1.1 或 HTTP/2。 如果启用了 HTTP/3，则 Kestrel 会自动添加 alt-svc 标头。

Localhost 测试

• 浏览器不允许在 HTTP/3 上使用自签名证书，例如 Kestrel 开发证书。

• HttpClient 可用于 .NET 6 或更高版本中的 localhost/loopback 测试。 使用 HttpClient 进行 HTTP/3 请求时，需要额外的配置：

  • 将 HttpRequestMessage.Version 设置为 3.0，或者
  • 将 HttpRequestMessage.VersionPolicy 设置为 HttpVersionPolicy.RequestVersionOrHigher。

限制

Kestrel 中的 HTTP/3 尚不支持某些 HTTPS 方案。 使用 HTTP/3 时，如果通过 Microsoft.AspNetCore.Hosting.ListenOptionsHttpsExtensions.UseHttps 调用 HttpsConnectionAdapterOptions，则在 HttpsConnectionAdapterOptions 上设置以下选项是一个 no-op（不执行任何操作）：

• HandshakeTimeout
• OnAuthenticate

使用 HTTP/3 时，调用 Microsoft.AspNetCore.Hosting.ListenOptionsHttpsExtensions.UseHttps 的以下实现会引发错误：

• UseHttps（此 ListenOptions listenOptions， ServerOptionsSelectionCallback serverOptionsSelectionCallback， 对象状态， TimeSpan 握手Timeout）
• UseHttps（此 ListenOptions listenOptions， TlsHandshakeCallbackOptions callbackOptions）

HTTP/3 的好处

HTTP/3 使用与 HTTP/1.1 和 HTTP/2 相同的语义：相同的请求方法、状态代码和消息字段适用于所有版本。 差异在于基础传输。 HTTP/1.1 和 HTTP/2 都将 TCP 用作其传输协议。 HTTP/3 使用的是与 HTTP/3 同时开发的一种新传输技术，称为 QUIC。

与 HTTP/1.1 和 HTTP/2 相比，HTTP/3 和 QUIC 具有很多优势：

• 第一个请求的响应时间更短。 QUIC 和 HTTP/3 在客户端和服务器之间以较少的往返次数协商连接。 第一个请求会更快地到达服务器。
• 改进了发生连接数据包丢失时的体验。 HTTP/2 通过一个 TCP 连接多路复用多个请求。 如果在连接时发生数据包丢失，会影响所有请求。 这个问题称为“队头阻塞”。 由于 QUIC 提供本机多路复用，因此丢失的数据包只会影响已丢失数据的请求。
• 支持在网络之间转换。 此功能对于移动设备非常有用，因为在移动设备更改位置时，在 WIFI 和移动电话网络之间切换是很常见的。 目前，在切换网络时，HTTP/1.1 和 HTTP/2 连接会失败并提示错误。 应用或 Web 浏览器必须重试任何失败的 HTTP 请求。 HTTP/3 让应用或 Web 浏览器在网络发生更改时可以无缝地继续。 Kestrel 不支持 .NET 6 中的网络转换。 它可能在未来版本中可用。