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Wozu dann QUIC?

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  1. Re: Benchmark war QUIC vs. TCP + TLS 1.3

    Autor: /mecki78 25.05.20 - 20:45

    NeoChronos schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > die Frage ist doch, ob man TCP überhaupt ersetzen muss?

    Habe ich indirekt hier beantwortet:

    https://forum.golem.de/kommentare/internet/fastly-quic-aehnlich-schnell-wie-klassisches-tcp/wozu-dann-quic/134622,5648635,5663359,read.html#msg-5663359

    TCP dient dazu einen linearen Datenstrom über ein paketorientiertes Netzwerk zu simulieren. Das Interface, das TCP nach außen hin bietet ist quasi wie ein Serieller Port: Du stopft Bytes auf der einen Seite rein und diese Bytes fallen auf der anderen Seite wieder raus. Wie diese Bytes dabei in Pakete verpackt werden, wie sie gesendet werden und wie sichergestellt wird, dass keine Bytes verloren gehen, dass muss dich nicht interessieren.

    Um also eine große Datei von A nach B zu senden, so dass sich auch gesichert und möglichst fehlerfrei am anderen Ende ankommt, ist TCP eine gute Wahl. Nur so sind Webseiten nicht aufgebaut. Webseiten bestehen aus ganz vielen kleinen Dateien und eine Webseite interaktiv ist, hast du diverse Anfragen und Antworten, die gar nichts mit der Übertragung von Dateien mehr zu tun haben und das alles in einer variablen zeitlichen Abfolge, also so gar nicht "linear". Für so ein Szenario ist TCP nicht gedacht, hierfür müsste man gleich ein dutzend TCP Verbindungen zeitgleich nutzen, um hier gute Werte zu erreichen und TCP Verbindungen sind aber zu teuer für so eine Nutzung (sie belegen verhältnismäßig sehr viele Ressourcen, vor allem im Kernel der Systeme). Umgekehrt ist das Protokoll so absolut gar nicht zum multiplexen geeignet.

    Also bleibt nur UDP, denn was anderes macht NAT Routern zu schaffen. Aber UDP ist nur dazu gedacht, einzelne Pakete zu versenden:

    https://forum.golem.de/kommentare/internet/fastly-quic-aehnlich-schnell-wie-klassisches-tcp/wozu-dann-quic/134622,5648635,5663325,read.html#msg-5663325

    Ergo brauchst du eine Zwischensicht, die alles das bringt, was UDP alleine fehlt:
    - Sessionmanagement,
    - Schutz vor Paketverlust
    - Zerstückelung und Zusammenbau großer Datenpakete

    Aber es bringt ja nichts nur mit TCP gleich zu ziehen, weil dann hättest du ja nur TCP über UDP nachgebaut, also bringst du das, was TCP nicht bringt:
    - Verschlüsselung als fester Bestandteil im Protokoll (nicht oben drauf gepackt)
    - Multiplexing (spart viele Resourcen, bringt alle Vorteiler vieler Verbindungen)
    - Foward Error Correction Support (fehlerhafte Pakete reparieren, statt komplett neu senden)
    - Besser auf HTTP abgestimmtes Flow Management (wann wird wie viel gesendet)

    Eigentlich gehört QUIC damit auf eine Ebene wie TCP und UDP, denn es ist weder noch, es ist eine dritte Art von Übertragungsprotokoll, aber hätte man es so gebaut, hätte jeder NAT Router bzw. ISP Modems expliziten Support dafür gebraucht und jedes Betriebssystem hätte erst einmal entsprechenden Code dafür einbauen müssen oder man hätte dort einen Treiber bzw. einen Hintergrunddienst laufen lassen müssen (man kann schon Protokolle in Userspace implementieren, aber das dürfen nur Prozesse mit root/Admin-Rechten und du willst sicherlich nicht, dass dein Browser mit root/Admin-Rechten läuft, oder?) Dadurch, das man das ganze auf UDP aufsetzt, kann man sich das alles sparen und es wird sofort mit 99,99% aller End- und Zwischengeräte funktionieren.

    /Mecki

  2. Re: Wozu dann QUIC?

    Autor: /mecki78 25.05.20 - 21:15

    FreiGeistler schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Und warum machen die denn nicht erstmal einen Kernel-Patch, bevor sie die
    > Geschwindigkeit testen?

    Weil man vor hat QUIC möglichst bald in der Praxis einzusetzen und hier die App Entwickler nicht warten werden, bis die Betriebssystementwickler von ihrem Thron steigen und QUIC in den Kernel einbauen werden. Ergo ist davon auszugehen, dass QUIC schon lange in vielen Apps im Einsatz sein wird, bevor es Teil der Betriebssysteme wird, eben weil man es problemlos komplett im Userspace implementieren kann.

    Davon ab hat es sich nicht wirklich bewährt Verschlüsselung im Kernel zu machen, sonst wäre ja TLS schon lange neben TCP im Kernel, faktisch ist aber nur TCP im Kernel, TLS ist im Userspace. Im Kernel könnte man TLS nicht schnell mal patchen, wenn da ein Sicherheitsproblem gefunden wird (Linux schon, aber Windows oder macOS?) und TLS könnte selber ein Einfallstor für Angreifer sein, die damit direkt Zugriff auf den Kernel hätten. Und QUIC soll grundsätzlich verschlüsselt sein.

    /Mecki

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