HTTP/3は、HTTP/2のセマンティクスをそのままに、トランスポート層をTCPからQUIC（UDP基盤）へ載せ替えた、HTTPプロトコルの第三世代です。2022年6月にIETFのRFC 9114として正式化され、QUICの仕様であるRFC 9000と組み合わせて利用されます。TCPに起因するヘッドオブラインブロッキング問題を解消し、1-RTT/0-RTTハンドシェイクで体感速度を改善する設計で、Cloudflareの計測では2024年時点で全HTTPトラフィックの3割以上を占めるまでに普及しました。
この記事の目次
- QUIC上で動くHTTPセマンティクス
- HTTP/2からの主要な改善点
- 2022年RFC 9114までの道のり
- 普及状況と運用上の注意点
- まとめ
QUIC上で動くHTTPセマンティクス
HTTP/3はHTTPメソッド、URI、ヘッダ、ステータスコードといったHTTPの意味論をHTTP/2から引き継ぎつつ、下位レイヤをQUIC（UDP上に作られた新トランスポート）へ置き換えた仕様です。RFC 9114で定義され、QUICのRFC 9000・9001・9002、そしてヘッダ圧縮のQPACK（RFC 9204）を組み合わせて利用します。
アプリケーション開発者から見ると、URLやfetch()の使い方は変わらず、サーバとブラウザがHTTP/3対応を交渉して自動で切り替わります。サーバは応答ヘッダにAlt-Svc: h3=":443"を含めることで、次回以降のリクエストをHTTP/3で受けると宣言します。結果として、既存のWebアプリは大半が変更不要のままHTTP/3の恩恵を受けられる、互換性重視の設計となっています。
HTTP/2からの主要な改善点
HTTP/3最大の改善はTCPからの脱却によるヘッドオブラインブロッキング解消です。HTTP/2は1本のTCPコネクション上で多重化していたため、1つのパケットロスで全ストリームが止まる弱点がありました。QUICは各ストリームを独立に扱うため、ロスは該当ストリームだけに局所化されます。
ハンドシェイクも、TLS 1.3と統合された1-RTT、再接続時には0-RTTで開始できるため、従来のTCP+TLSハンドシェイク（2-3RTT必要）と比べて顕著に短縮されます。ヘッダ圧縮はHTTP/2のHPACKに替わってQPACK（RFC 9204）が使われ、順序保証のないQUICストリーム上でも安全に動的テーブルを共有できる仕組みになっています。コネクションIDによりIP変更（Wi-Fi→モバイル）にも再接続なしで対応できる点も大きな違いです。
2022年RFC 9114までの道のり
HTTP/3の原型は、2009年からGoogleが進めていたSPDYと、2012年から実験が始まったgQUICにあります。当初は「HTTP over QUIC」と呼ばれていましたが、2018年11月にIETFのMark NottinghamがHTTPワーキンググループ議長として、TCPベースのHTTP/2と区別するため正式名称をHTTP/3に変更すると宣言しました。
標準化作業はQUICワーキンググループとHTTPワーキンググループの共同で進められ、2021年5月にQUICのコア仕様（RFC 9000～9002）が、2022年6月にHTTP/3（RFC 9114）とQPACK（RFC 9204）が公開されました。公開時点で既にChrome、Firefox、Safari、Cloudflare、Fastly、Akamaiなど主要ブラウザ・CDNが対応済みで、「標準が出てから実装」ではなく「実装と並行して標準化」というIETFの新しい開発スタイルの好例となりました。
普及状況と運用上の注意点
HTTP/3は2024年時点で、Google、Facebook、Cloudflare、Akamai、Fastlyなど主要プレイヤーがほぼ全面導入済みです。Cloudflareの2024年公表データではHTTPトラフィックの30%超がHTTP/3で、モバイル端末からのアクセスではさらに高い比率になります。Apple iOSはSafariとアプリ向けNetwork.frameworkでQUIC/HTTP/3を標準対応、AndroidもChromeとCronetを通じて広く利用可能です。
一方、企業ネットワークの一部ではUDPの443番ポートを許可していないため、ブラウザはHTTP/2へフォールバックします。また、暗号化が広範囲に及ぶため従来のWAFやIDSが応答内容を解析できず、運用監視は"暗号化前"または"アプリ側"で行う必要が出てきました。サーバ側もCPU使用率はTCP/TLSより高めとなる傾向があり、ハードウェアオフロード対応の有無で性能差が出るため、本番投入時は事前のベンチマークが推奨されます。
まとめ
HTTP/3はRFC 9114として2022年に正式化され、HTTPの語彙をQUICの上に載せ替えた次世代Webプロトコルです。ヘッドオブライン解消と1-RTTハンドシェイクにより、モバイル環境でのWeb体験を底上げしています。HTTP/2との互換性を保ちつつ広く普及しており、これからのWebインフラ設計の基本前提となるプロトコルです。
※本記事はIT用語辞典の手書きドラフトです。公開前に最新情報・出典を確認のうえ加筆修正してください。
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