Тот факт, что доступ в Интернет с помощью DSL становится быстрее, означает, что в целом время загрузки интернет-страниц уменьшилось . В результате теперь считается само собой разумеющимся, что страницы должны открываться быстро при посещении, поэтому у медленно загружаемых веб-проектов мало шансов на выживание.
Ситуация еще более осложняется растущим значением шифрования: стандарт HTTPS оказался сильным союзником в защита конфиденциальности пользователей, но это приводит к дополнительным задержкам в процессе загрузки по протоколу рукопожатия. TLS и обмен сертификатами и ключами, ситуацию, которую должен решить протокол QUIC, инициированный Google.
Что такое QUIC (быстрое подключение к Интернету по протоколу UDP)?
QUIC — это экспериментальный транспортный протокол от Google, выпущенный в 2013 году. Название происходит от «Quick UDP Internet Connections», потому что он позволяет отправлять простые пакеты данных по протоколу UDP (протокол пользовательских дейтаграмм) или протоколу пользовательских дейтаграмм, который не имеет связи .
Предысторией работы над QUIC было желание разработать альтернативу общепринятым решениям безопасности TCP, HTTP/2 и TLS/SSL, которые предлагают ту же защиту, но также меньшую задержку в соединении и транспортировке, а также позволяют мультиплексировать связи.
По этой причине Google разработал QUIC таким образом, что один и тот же протокол регулирует управление соединением. В первом соглашении о соединении (рукопожатии) между отправителем и получателем они обмениваются сертификатами и ключами, необходимыми для шифрования отправленных дейтаграмм. Этот обмен не применяется в последующих коммуникациях, что снижает задержку.
Электрический ток оптимизированный по скорости версия TLS В качестве протокола шифрования используется версия 1.3 (версия, стандартизованная в марте 2017 г.), которая получила преимущество перед проприетарным криптографическим решением. С точки зрения мультиплексированиеQUIC ориентирован на протокол SPDY, разработанный Google, который послужил моделью для HTTP/2: потоки данных отправляются через одно соединение клиент-сервер, что сокращает время загрузки.
Каковы преимущества протокола QUIC?
Некоторые важные Особенности и преимущества QUIC уже были выделены, но вот еще один набор улучшения . Для этого мы возьмем в качестве эталона протокол TCP, который играет важную роль в качестве предшественника концепции нового транспортного протокола, но несколько уступает протоколу Google, как показывают следующие преимущества QUIC.
Быстрое подключение
Основной причиной превосходства QUIC над TCP является скорость установления соединения. Даже без шифрования SSL/TLS соединение по классическому транспортному протоколу проходит больше шагов с трехэтапным рукопожатием, чем Google. UDP- основанный на решение.
QUIC инициирует соединение с одним пакетом (или два пакета, если это первая установка соединения) и передает в них все необходимые параметры TLS или HTTPS. В большинстве случаев клиент может отправить данные напрямую на сервер серверу не нужно отправлять ответ, тогда как TCP должен получить и обработать подтверждение сервера.
Разрешает мультиплексные соединения
TCP использует TCP-порты и IP-адреса подключенных систем для идентификации соединений. Таким образом, клиент не может взаимодействовать с сервером через несколько портов в одном соединении. Протокол QUIC решает ситуацию по-другому, прибегая к 64-битная идентификация соединения и различные «потоки» для передачи данных в соединении.
Соединения QUIC не привязаны к определенному порту (в данном случае порту UDP), IP-адресу или конечной точке. изменение портов и IP-адресов как следствие, так же возможно, как и вышеупомянутое мультиплексные соединения .
Выделение уникальных порядковых номеров
Каждый сегмент данных соединения QUIC получает свой собственный порядковый номер независимо от того, является ли он исходный сегмент или переадресованный сегмент . TCP не делает этого различия, поэтому хост также не может определить состояние потока.
Только использование временной метки позволяет классическому транспортному протоколу проводить такое различие. Таким образом, непрерывная маркировка пакетов является преимуществом, поскольку позволяет более точная оценка времени прохождения туда и обратно (РТТ).
Вперед исправления ошибок
Потерянные пакеты — большая проблема при передаче данных с помощью QUIC. Благодаря системе исправления ошибок на основе XOR новая передача данных не требуется, так как данные могут быть восстановлены в любое время с помощью Пакеты FEC (упреждающее исправление ошибок)резервные копии исходных пакетов для группы данных.
Однако исправление ошибок не работает, если в группе данных отсутствует несколько пакетов.
Контроль перегрузки (пакетная стимуляция)
TCP всегда старается отправлять данные как можно быстрее, что способствует увеличению скорости соединений, но также связано с определенным коэффициентом потерь. Если пакет потерян, новый перевод запускается (быстрая повторная передача TCP). Для этого TCP временно уменьшает окно отображения, вследствие чего данные передаются импульсами.
Протокол QUIC противодействует таким пиковым нагрузкам с помощью так называемой стимуляции пакетов. Эта процедура гарантирует, что скорость передачи автоматически ограничивается, чтобы избежать перегрузок на соединениях с низкой пропускной способностью. Однако этот метод не нов, поскольку некоторые ядра Linux используют этот метод для протокола TCP.
Аутентификация и шифрование
Безопасность была важным аспектом планирования и концепции QUIC с самого начала, и в ходе этого процесса разработчики столкнулись с одной из самых больших проблем TCP: заголовок отправляемых пакетов пишется как обычный текст. и может быть прочитан без аутентификации.
Атаки «человек посередине» и фальсификация пакетов (например, фальсификация порядковых номеров) не представляют собой ничего необычного. Пакеты QUIC всегда аутентифицируются и обычно шифруются (включая полезную нагрузку). Также, аутентификация получателя означает, что части заголовка, которые не представлены в зашифрованном виде, защищены от внедрения и подделки.
Аппаратная независимость
Еще одно большое преимущество QUIC перед TCP заключается в том, что протокол Google не зависит от системы . В то время как устройства и платформы должны поддерживать протокол TCP для обеспечения связи, поддержка QUIC требуется только на уровне приложений. По этой причине, в принципе, именно компании-разработчики программного обеспечения интегрируют протокол, не завися от производителей оборудования.
На сегодняшний день это в основном приложения Google, такие как серверы Google, Chromium или Chrome, которые реализации для QUIC, но с браузером Opera, серверным программным обеспечением Caddy и продуктами Google для балансировки нагрузки и веб-сервера. LiteSpeed Technologies также существуют сторонние приложения, которые позволяют подключаться через новый транспортный протокол.
Недостатки протокола QUIC
Возможность того, что QUIC будет использоваться все больше и больше в будущем, в основном связана с обязательствами IETF. Благодаря внесение поправок в общие стандарты созданный с момента создания рабочей группы в 2016 году, протокол прошел путь от сильно адаптированного для Google до общего сетевого протокола, который приобретает все большую актуальность. Однако процесс оптимизации еще не завершен : команда QUIC все еще занимается существующими проблемами, для которых необходимо найти правильные решения.
В частности, вопрос о безопасность, один из самых важных в разработке протокола, вызывает большие споры. Хотя аутентификация и шифрование, несомненно, обеспечивают безопасную передачу данных, эти два фактора также являются причиной решающего недостатка QUIC: заголовки пакетов содержат меньше текстовой информации, чем соединения.
TCP, такие задачи, как Поиск неисправностейрегулирование трафика или управление сетью в соединениях QUIC удивительно сложны . Как сетевые операторы, так и производители межсетевых экранов и других промежуточных боксов (мидлбоксов) затрудняются гарантировать качество своих услуг.
Еще одна проблема протокола QUIC заключается в том, что автоматический контроль перегрузок в соединениях с широкой полосой пропускания может в некоторых случаях вызывать хуже скорость передачи.
Активация или деактивация QUIC: как это работает
Хотя в последние годы разработка протокола QUIC значительно продвинулась вперед, на сегодняшний день он используется в качестве эксперимента в браузерах Google Chrome и Opera. В первом случае он обычно включен по умолчанию, а во втором отключен, поэтому пользователям Opera необходимо включить его вручную, чтобы воспользоваться преимуществами возможного снижения производительности. повышение производительности . Далее мы информируем вас о том, как активировать или деактивировать QUIC в обоих веб-клиентах.
Как настроить QUIC в Chrome
Чтобы изменить настройки протокола QUIC в Chrome, необходимо перейти в меню конфигурации. Для этого введите следующую команду в адресная строка :
chrome://flagsВ этом меню найдите опцию « Экспериментальный протокол QUIC ” с помощью функции поиска с помощью [CTRL] + [F] комбинация клавиш. Если вы не вносили никаких изменений в базовые настройки тем не менее, вы должны выбрать « По умолчанию» вариант протокола. В случае с QUIC эта стандартная настройка Chrome позволяет активировать протокол.
Чтобы отключить протокол, выберите « Неполноценный » и нажмите кнопку «СБРОСИТЬ СЕЙЧАС». Chrome перестанет работать, и при следующем запуске браузера новые настройки будут активны. Если вы хотите повторно активировать протокол, действуйте таким же образом и выберите «По умолчанию» (по умолчанию) или «Включено» опция (активирована).
Как включить или отключить QUIC в Opera
Opera, основанная на Chromium, начиная с версии 16, опубликованной в августе 2013 года, интегрирует экспериментальную версию протокола QUIC. Отличие от Google Chrome в том, что протокол вообще инвалид в Opera и для использования новой технологии передачи данных в Opera она должна быть включена. Подходящий вариант для этого, аналогичный браузеру Google, находится в экспериментальные функции меню настроек. В Opera это называется «Эксперименты» и доступ к ним осуществляется с помощью следующей команды:
opera://flagsВ списке различных тестовых функций вы найдете меню опций для протокола под записью « Экспериментальный протокол QUIC». Чтобы включить протокол, измените статус на «Включено» а затем нажмите кнопку «Перезагрузить сейчас». Если вы хотите отменить настройку позже, вы можете сделать это в том же месте, но выбрав «Отключено».
Какие веб-страницы используют протокол QUIC?
В качестве движущей силы QUIC Google уже интегрировала протокол в свой сервер 2013 года. сервисы гугл являются одними из самых популярных веб-приложений, которые позволяют передавать данные с помощью, возможно, самого инновационного протокола.
Во главе всего естественно поисковик, занимающий центральное место в компании, но и QUIC может обеспечить другие веб-сервисы таких как картографическая служба Google Maps, социальная сеть Google+, служба электронной почты Google Mail, решение Office Google Docs или видеопортал YouTube, если пользователь использует соответствующий клиент.
Чтобы узнать, какие другие веб-страницы поддерживают QUIC, пользователи Chrome могут обратиться к расширению индикатора HTTP/2 и SPDY. Расширение добавляет, помимо адресной строки, маленький символ молнии который становится зеленым, если посещаемая страница поддерживает транспортный протокол. Когда вы наводите указатель мыши на этот символ, всплывающая подсказка показывает номер версии .
