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本文介绍如何在 Microsoft 游戏开发工具包 (GDK) 中使用 MsQuic。MsQuic 是 IETF QUIC 协议的 Microsoft 实现。它跨平台、以 C 编写,被设计为一个通用 QUIC 库。 QUIC 最初旨在替代诸如 HTTP 这样使用“TLS over TCP”的场景。开发者将其扩展为一个通用的 UDP 数据传输层,适合在单个连接上多路复用实时不可靠数据报消息以及类似 TCP 的可靠流。这样的设计让它作为客户端/服务器传输层,以及作为实时游戏流量数据流的基础,都特别有吸引力。 MsQuic 针对 GDK 游戏进行了定制,同时也可用于多种平台,包括 Windows Server、Linux 桌面与服务器、iOS、Android 和 macOS。 MsQuic API 文档 涵盖了许多重要的 MsQuic 概念,并展示了如何对 MsQuic API 面进行编码。

QUIC 特性

  • 所有数据包都被加密,握手使用 TLS 1.3 进行认证。
  • 可靠和不可靠应用数据的并行流。
  • 首次往返 (0-RTT) 即可交换应用数据。
  • 改进的拥塞控制与丢包恢复。
  • 客户端 IP 地址或端口变更后仍可保持连接。
  • 无状态负载均衡。
  • 易于扩展新特性与扩展。

MsQuic 实现

除针对 GDK 游戏进行定制外,MsQuic 相较于其他 QUIC 实现还有以下多项差异化特性:
  • 针对客户端和服务器进行优化。
  • 针对最大吞吐量与最小延迟进行优化。
  • 异步 IO。
  • 支持接收端缩放 (RSS)。
  • 支持 UDP 发送和接收合并。
MsQuic 实现了以下 QUIC RFC: MsQuic 实现了以下 QUIC 草案扩展:

获取 MsQuic

Microsoft 在一个开源 GitHub 仓库中托管 MsQuic。请通过其官方发行版本获取 MsQuic,在此查看。XBOX Series X|S 主机支持是在 prerelease/1.9 中加入的,不过对于 GDK 游戏,我们建议尽可能使用最新的官方发布版本。 你可以在特定发行版本的 Assets 部分找到该版本的预构建 MsQuic 二进制文件。同一 MsQuic 版本的所有构建风味都彼此完全兼容。虽然 MsQuic 也努力在其发行版本之间保持向后兼容性,但有关不同版本之间的兼容性预期,请参阅 MsQuic 文档和发行说明。

基于 GDK 的 PC 游戏

对基于 GDK 的 PC 游戏,请使用 msquic_windows_x64_Release_openssl 预构建二进制文件。 PC 上的 GDK 游戏以原生 x64 Win32 应用程序运行。请使用为 x64 平台构建的 MsQuic 版本。在 PC 上,请使用基于 OpenSSL 构建的 MsQuic 版本,因为它支持 GDK 支持的所有 OS 版本;而基于 Schannel 的版本仅支持 Windows 11 及更高版本的操作系统。

基于 GDK 的主机游戏

对基于 GDK 的主机游戏,请使用 msquic_gamecore_console_x64_Release_schannel 预构建二进制文件。 MsQuic 为 XBOX 主机上基于 GDK 的游戏提供了专用构建风味。该风味将 MsQuic 限制在 WINAPI_PARTITION_GAMES 下的 API,并让 MsQuic 链接到 XGamePlatform.lib。要使用此构建风味,你必须安装 October 2021 或更新版本的 XGDK。基于 GDK 的主机游戏构建时 MsQuic 使用 Schannel。

客户端与服务器身份认证

MsQuic 会自动使用与 HTTPS Web 请求相同的身份认证与验证路径来对你的服务器进行身份认证。客户端身份认证应遵循 安全客户端/服务器通信最佳实践 (NDA 主题) 中列出的最佳实践。 在 MsQuic 中,无论客户端还是服务器,都应使用 ConfigurationLoadCredential API 并配合合适的 QUIC_CREDENTIAL_CONFIG 来配置证书。MsQuic 默认包含的所有密码套件都被认为是安全的,但必须正确设置 MsQuic 在客户端和服务器上验证证书的方式,才能确保建立起安全且经过身份认证的通信通道。 在服务器上,为了使用 XSTS 令牌进行客户端身份认证,应指定 QUIC_CREDENTIAL_FLAG_REQUIRE_CLIENT_AUTHENTICATIONQUIC_CREDENTIAL_FLAG_INDICATE_CERTIFICATE_RECEIVEDQUIC_CREDENTIAL_FLAG_NO_CERTIFICATE_VALIDATION 标志。指定 QUIC_CREDENTIAL_FLAG_NO_CERTIFICATE_VALIDATION 标志后,你必须按 安全客户端/服务器通信最佳实践 (NDA 主题) 中所述,在 QUIC_CONNECTION_EVENT_PEER_CERTIFICATE_RECEIVED 事件回调中自行验证客户端证书。 此外在服务器上,应提供正确根签发的证书,以便让客户端像连接 HTTPS Web 服务器一样对你的服务器进行身份认证。 在客户端,绝不 应指定 QUIC_CREDENTIAL_FLAG_NO_CERTIFICATE_VALIDATION 标志,因为 MsQuic 默认的服务器身份认证行为是验证身份的最简单也最安全的方式。相反,对于 XSTS 令牌客户端身份认证,应指定 QUIC_CREDENTIAL_FLAG_CLIENT 标志,并按 安全客户端/服务器通信最佳实践 (NDA 主题) 中所述提供由服务器生成的证书。我们建议通过指定 QUIC_CREDENTIAL_TYPE_CERTIFICATE_CONTEXT 模式并使用 CertCreateContext 等 API 直接根据 Web 请求响应数据生成上下文来提供客户端证书。

网络初始化

MsQuic 不会自动为 GDK 游戏处理 网络初始化。在游戏启动后以及每次恢复后,请先等待网络完成初始化,再通过 MsQuicOpenVersionMsQuicOpen 初始化 MsQuic。

挂起与恢复

使用 RegisterAppStateChangeNotification 注册挂起与恢复事件。在挂起时,关闭所有已打开的流,并关闭 MsQuic。然后在恢复时,先等待网络初始化,然后重新打开 MsQuic。 要在挂起超时前快速关闭所有 MsQuic 流,对每个已打开的流调用 StreamShutdown 并同时指定 QUIC_STREAM_SHUTDOWN_FLAG_ABORTQUIC_STREAM_SHUTDOWN_FLAG_IMMEDIATE 标志。此调用会立即触发 QUIC_STREAM_EVENT_SHUTDOWN_COMPLETE 事件。此时可以安全地调用 StreamClose 关闭流。一旦某个连接的所有流都已关闭,调用 ConnectionShutdown(带 QUIC_CONNECTION_SHUTDOWN_FLAG_SILENT 标志),随后调用 ConnectionClose。关闭所有连接后,对任何尚未关闭的注册和配置调用 RegistrationCloseConfigurationClose,最后调用 MsQuicClose

首选端口

在 GDK 游戏中,请对主要游戏流量使用 首选本地 UDP 多人游戏端口。在 MsQuic 中通过在调用 ConnectionStart 之前,使用 SetParam 函数在连接对象句柄上设置 QUIC_PARAM_CONN_LOCAL_ADDRESS 来指定该端口。 在设置 QUIC_PARAM_CONN_LOCAL_ADDRESS 时,请指定 AF_UNSPEC 地址族以允许 IPv4 与 IPv6 双栈套接字。以下示例展示了当 MsQuicCallTableMsQuicOpen 返回、MsQuicConnectionHandleConnectionOpen 返回时,如何设置首选端口。

内存注意事项

MsQuic 的高性能实现允许在 GDK 游戏中传输极高的带宽。作为 WinSock 内存注意事项 的补充,使用 MsQuic 时请遵循以下最佳实践以尽量减少内核内存消耗: GDK 游戏应尽量减少回调中的执行时间。MsQuic 并不为协议执行和上行调用(upcall)使用独立线程。因此,回调中的任何显著延迟都会拖慢协议并增加内核所需的内存消耗。任何需要显著时间或工作量的处理必须在游戏自己的线程中完成。 GDK 游戏应高效管理发送缓冲区,以减少内核内存使用。有关详细信息,请参见 MsQuic 中的发送缓冲,了解 MsQuic 如何让游戏控制该行为。 强烈建议在使用 MsQuic 时使用异步接收,以确保任何已接收数据都能被高效地传输到用户态缓冲区。MsQuic 中的接收 提供了处理异步接收的更多细节。此外,为最大限度减少内核内存消耗,请不要在 MsQuic GDK 客户端中使用部分数据接受特性。

另请参阅

MsQuic MsQuic API 文档 MsQuic 发行版本 MsQuic 构建文档 MsQuic Echo PlayFab 服务器示例
最后修改于 2026年8月24日