QUIC, a UDP-based transport protocol, addresses several limitations of TCP by offering built-in encryption, stream multiplexing, and improved loss recovery. To extend these benefits to legacy TCP-based applications, this paper explores the implementation and evaluation of a TCP over QUIC tunneling approach. A lightweight, stream-based tunnel is constructed using the Rust-based Quinn library, enabling TCP traffic to traverse QUIC connections transparently. Performance is evaluated under varying network conditions, including packet loss, high latency, and out-of-order delivery. Results indicate that TCP over QUIC maintains significantly higher throughput than native TCP in lossy or unstable environments, with up to a high improvement under 20\% packet loss. However, under ideal network conditions, tunneling introduces modest overhead due to encryption and user-space processing. These findings provide insights into the trade-offs of TCP over QUIC tunneling and its suitability for deployment in dynamic or impaired networks.


翻译:QUIC作为一种基于UDP的传输协议,通过内置加密、流多路复用和改进的丢包恢复机制,解决了TCP的若干局限性。为将上述优势扩展至基于传统TCP的应用,本文探索了一种基于QUIC隧道的TCP传输实现方案及其性能评估。我们使用基于Rust的Quinn库构建了轻量级流式隧道,使TCP流量能够透明地通过QUIC连接传输。研究在包含丢包、高延迟和乱序传输等不同网络条件下进行性能评估。结果表明:在存在丢包或不稳定的网络环境中,基于QUIC隧道的TCP传输相比原生TCP能保持显著更高的吞吐量,在20%丢包率下最高可实现大幅性能提升。然而在理想网络条件下,由于加密和用户空间处理的开销,隧道机制会引入适度性能损耗。这些发现揭示了基于QUIC隧道的TCP传输在动态或受损网络中的适用性及其性能权衡。

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