🚀 “Firefox เร่งสปีด HTTP/3 ด้วย Rust — ปรับโครงสร้าง UDP I/O ใหม่หมด เพิ่มความเร็ว 4 เท่า พร้อมรับมือโลกอินเทอร์เน็ตยุค QUIC” ในยุคที่ HTTP/3 กลายเป็นมาตรฐานใหม่ของการสื่อสารบนเว็บ และ QUIC ซึ่งเป็นโปรโตคอลที่ทำงานบน UDP กลายเป็นหัวใจของมัน Firefox จึงต้องปรับตัวครั้งใหญ่เพื่อให้ทันกับความเร็วและความปลอดภัยที่โลกต้องการ โปรเจกต์นี้เริ่มต้นกลางปี 2024 โดยทีม Mozilla ตั้งเป้า “เขียนใหม่หมด” สำหรับระบบ UDP I/O ที่ใช้ใน QUIC โดยเปลี่ยนจาก NSPR (Netscape Portable Runtime) ซึ่งใช้ API เก่าอย่าง sendto และ recvfrom มาเป็น quinn-udp ซึ่งเป็นไลบรารีที่เขียนด้วย Rust — ภาษาที่ปลอดภัยด้านหน่วยความจำและเข้ากันได้ดีกับ QUIC ที่ Firefox ใช้อยู่แล้ว ผลลัพธ์คือความเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างมหาศาล ในบางกรณีที่ CPU เป็นตัวจำกัด Firefox สามารถเพิ่ม throughput จากไม่ถึง 1 Gbit/s เป็น 4 Gbit/s ได้จริง และยังสามารถรองรับฟีเจอร์ใหม่อย่าง ECN (Explicit Congestion Notification) ได้เต็มรูปแบบ การปรับปรุงนี้ไม่ใช่แค่เรื่องของโค้ด แต่ต้องเจอกับความท้าทายจากระบบปฏิบัติการแต่ละตัว เช่น: 🗝️ บน Windows: พบปัญหากับ URO และ USO ที่ทำให้โหลดบางเว็บไม่ได้ และบางกรณีถึงขั้นทำให้ driver crash 🗝️ บน MacOS: มี system call ลับที่ชื่อ sendmsg_x และ recvmsg_x แต่ไม่กล้าใช้จริงเพราะ Apple อาจถอดออกเมื่อไรก็ได้ 🗝️ บน Linux: เป็นระบบที่รองรับ segmentation offloading ได้ดีที่สุด และ Firefox เลือกใช้ GSO/GRO แทน sendmmsg เพราะเหมาะกับการใช้ socket แยกต่อ connection 🗝️ บน Android: ต้องรับมือกับระบบเก่าอย่าง Android 5 และปัญหา ECN บน API ต่ำกว่า 25 ที่ทำให้ต้อง retry แบบพิเศษ แม้จะยังมีข้อจำกัดในบางระบบ แต่การเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ถือเป็นก้าวสำคัญของ Firefox ในการเตรียมพร้อมสำหรับโลกอินเทอร์เน็ตที่ใช้ QUIC เป็นแกนหลัก และเปิดโอกาสให้โครงการอื่น ๆ ที่ต้องการ UDP I/O ที่เร็วและปลอดภัยสามารถนำไปใช้ต่อได้ ✅ ข้อมูลสำคัญจากข่าว ➡️ Firefox เปลี่ยนระบบ UDP I/O จาก NSPR มาใช้ quinn-udp ที่เขียนด้วย Rust ➡️ QUIC ใน Firefox ใช้ Rust อยู่แล้ว ทำให้การรวมโค้ดเป็นไปอย่างราบรื่น ➡️ ความเร็วเพิ่มขึ้นจาก <1 Gbit/s เป็น 4 Gbit/s ในบางกรณีที่ CPU เป็นตัวจำกัด ➡️ รองรับ ECN เต็มรูปแบบ ทำให้สามารถส่งข้อมูล congestion-aware ได้ ➡️ บน Linux ใช้ GSO/GRO แทน sendmmsg เพราะเหมาะกับการใช้ socket แยกต่อ connection ➡️ บน MacOS พบ system call ลับ sendmsg_x และ recvmsg_x แต่ไม่กล้าใช้จริง ➡️ บน Windows พบปัญหากับ URO และ USO ที่ทำให้โหลดเว็บ fosstodon ไม่ได้ ➡️ บน Android ต้องรองรับระบบเก่าและแก้ปัญหา ECN บน API ต่ำ ➡️ Firefox ใช้ socket แยกต่อ connection เพื่อเพิ่มความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้ ✅ ข้อมูลเสริมจากภายนอก ➡️ QUIC เป็นโปรโตคอลที่ Google พัฒนาขึ้น และกลายเป็นพื้นฐานของ HTTP/3 ➡️ ECN เป็นฟีเจอร์ที่ช่วยให้ระบบเครือข่ายแจ้งเตือนความแออัดโดยไม่ต้อง drop packet ➡️ GSO (Generic Segmentation Offload) และ GRO (Generic Receive Offload) เป็นเทคนิคที่ช่วยลดภาระ CPU โดยให้ NIC ทำงานแทน ➡️ Rust เป็นภาษาที่ได้รับความนิยมในงานระบบเพราะปลอดภัยด้านหน่วยความจำและเร็ว ➡️ Cloudflare เป็นหนึ่งในผู้ให้บริการที่ใช้ QUIC อย่างหนัก และมี benchmark ที่แสดงประสิทธิภาพของ UDP I/O แบบใหม่ https://max-inden.de/post/fast-udp-io-in-firefox/