Hogyan gyorsítja fel a Google a web-et?

Szerző: 
Krämer Zsolt
Év: 
2014
Szekció: 
Hálózattervezés és -analízis szekció
Helyezés: 
1. helyezés
OTDK éve: 
2015
OTDK szekció: 
Infokommunikáció és hálózatok I.
OTDK helyezés: 
OTDK különdíj

A mai internetezés meghatározó protokollja a HTTP, mely a webes forgalom átvitelét valósítja meg. A HTTP egy alkalmazás rétegbeli protokoll, ami a szállítási rétegben TCP segítségével épít fel kapcsolatot a kliens és a szerver között. Az elmúlt években rengeteg publikáció született arról, hogy a mai új generációs Interneten a TCP működése nem optimális, ezért számos újabb verziót javasoltak a protokoll továbbfejlesztésére. Ezen felül több kutatócsoport is javaslatot tett arra, hogy a TCP-t milyen alternatív szállításbeli protokollra lehetne lecserélni, ami nagyban tudná növeli a mai Internet átviteli képességét.

Teljesen hasonlóan a TCP-re épülő HTTP protokoll hibáiról is rengeteg publikáció és tanulmány született. A mai honlapok fejlődése oda vezetett, hogy a klasszikus HTTP átviteli modell (melyben minden web objektumot külön TCP kapcsolatban töltenek le a kliensek) csökkenti a web oldalak átviteli képességeit. Ennek javítására a Google 2009-ben kifejlesztett egy új protokollt SPDY néven, mely képes több web objektumot egy TCP kapcsolaton keresztül átvinni. A SPDY olyan gyorsan elterjedt, hogy mára már nem csak a Google szerverei és a Chrome böngésző képes használni, hanem olyan népszerű oldalak, mint a Facebook vagy a Twitter is implementálták a szervereikre, valamint a Firefox és Internet Explorer újabb verziói is támogatják. A kutatók véleménye azonban megoszlik a SPDY hatékonyságáról, sőt nemrég mérésekkel be is bizonyították, hogy bizonyos körülmények között a SPDY növeli az oldalak betöltési idejét a HTTP-hez képest.

A Google-nek azonban megvan az az előnye, hogy a teljes Internet forgalom körülbelül 20-25%-át az ő szervereik bonyolítják le, illetve a Chrome böngészőjük piacvezető majdnem 40%-os részesedéssel. Kihasználva ezt a helyzetet 2013-ban a Google egy új protokollt fejlesztett ki QUIC néven, mely szakítva a hagyományokkal a web oldalakat TCP helyett UDP-n keresztül képes letölteni. Tekintve a QUIC újdonságát mind ezidáig még nem született olyan publikált tanulmány, mely átfogóan elemezné a protokoll átviteli képességét.

Ebben a dolgozatban először bemutatom a QUIC és a SPDY protokoll működési elvét, illetve hogy ez miben különbözik a klasszikus HTTP átviteltől. Ezek után aktív mérések alapján egy összehasonlító elemzést ismertetek, amely a QUIC, SPDY és a klasszikus HTTP átviteli technikák teljesítményjellemzőit hasonlítja össze, különös tekintettel a web oldalak letöltési idejére.