QUIC چیست؟ پروتکل اینترنتی که وب را سریع‌تر می‌کند

آیا تا به حال به تنظیمات “QUIC” که در جایی در مرورگر یا VPN شما پنهان شده است، توجه کرده‌اید و فکر کرده‌اید، “ها… این چیست؟” شما تنها نیستید. این اصطلاح به نظر فنی می‌رسد – و واقعاً هم هست – اما همچنین به طور خاموشی قدرتمند است.

QUIC (که به صورت “کوئیک” تلفظ می‌شود) یک پروتکل اینترنتی جدید است که توسط گوگل ساخته شده است. این پروتکل به گونه‌ای طراحی شده است که بارگذاری وب‌سایت‌ها را سریع‌تر و قابل اعتمادتر کند، به ویژه زمانی که شبکه شما کامل نیست. اگر تا به حال ویدیویی را در یوتیوب پخش کرده‌اید یا به جیمیل سر زده‌اید، احتمالاً قبلاً از آن استفاده کرده‌اید—بدون اینکه حتی متوجه شوید.

در این راهنما، ما بررسی خواهیم کرد که QUIC واقعاً چه کاری انجام می‌دهد، چگونه در پس‌زمینه کار می‌کند، چگونه در مقایسه با پروتکل‌های قدیمی‌تر مانند TCP قرار می‌گیرد و چرا بسیاری از برنامه‌ها و مرورگرها اکنون به آن سوی می‌روند.

پروتکل QUIC چیست؟

QUIC یک پروتکل حمل و نقل است. به زبان ساده، این مجموعه‌ای از قوانین است که کنترل می‌کند چگونه دستگاه شما با وب‌سایت‌ها در سراسر اینترنت صحبت می‌کند.

هر بار که یک صفحه را باز می‌کنید، یک ویدیو را پخش می‌کنید یا یک فایل را دانلود می‌کنید، مرورگر شما در حال گفتگو با یک سرور در جایی است. QUIC نحوه این گفتگو را تغییر می‌دهد. این تصمیم می‌گیرد که داده‌ها با چه سرعتی شروع به جریان می‌کنند، چگونه به طور ایمن سفر می‌کنند و چگونه زمانی که اتصال اینترنت شما دچار مشکل می‌شود، بازیابی می‌شوند.

برای مدت طولانی، بیشتر اینترنت بر روی TCP کار می‌کرد. این یک پروتکل از دهه ۱۹۸۰ است که برای ثبات و دقت ساخته شده است. TCP دلیل این است که می‌توانید فایل‌های بزرگ را بدون فساد دانلود کنید. اما به طور طبیعی محتاط است. این پروتکل مراحل اضافی را برای تأیید هر بسته و ایجاد یک اتصال امن انجام می‌دهد. این مراحل باعث ایجاد تأخیر می‌شوند. اگر یک قسمت کوچک از داده‌ها کند شود، همه چیز باید منتظر بماند.

برای رفع این مشکل، گوگل QUIC را ایجاد کرد. این ایده به عنوان یک ایده آزمایشی در سال 2012 آغاز شد و اکنون بخش زیادی از ترافیک وب امروز را تأمین می‌کند.

آنچه QUIC را منحصر به فرد می‌کند این است که مسئولیت‌های سه سیستم مختلف را ترکیب می‌کند. در گذشته، TCP نحوه حرکت داده‌ها را مدیریت می‌کرد، TLS رمزگذاری را فراهم می‌کرد و HTTP/2 درخواست‌های متعدد را مدیریت می‌کرد. هر بخش به طور جداگانه کار می‌کرد. QUIC همه آن‌ها را در یکجا جمع می‌کند. این ارتباط را مدیریت می‌کند، داده‌ها را رمزگذاری می‌کند و همه چیز را در جریان‌های جداگانه ارسال می‌کند. این باعث می‌شود ارتباط بین دستگاه شما و یک سرور سریع‌تر و مقاوم‌تر باشد.

پروتکل QUIC چگونه کار می‌کند؟

برای درک نحوه عملکرد QUIC، تصور کنید: شما روی یک لینک کلیک می‌کنید و مرورگر شما بلافاصله شروع به صحبت با یک سرور می‌کند. نه فقط هر گفتگویی—یک روال وجود دارد، مانند یک دست دادن دیجیتال.

مرورگر: “سلام، می‌خواهم متصل شوم.”
سرور: “خوب. این گواهی من است، تا بدانی که واقعاً من هستم.”
مرورگر: “متوجه شدم. شما تأیید شده‌اید. بیایید برویم.”

این تبادل کوچک باید قبل از بارگذاری هر چیزی انجام شود. با پروتکل‌های قدیمی‌تر مانند TCP، این فرآیند دو مرحله دارد: ابتدا اتصال و سپس رمزگذاری از طریق TLS. حتی با TLS 1.3 جدیدتر، هنوز حدود دو سفر کامل طول می‌کشد. در یک شبکه کند یا ناپایدار، آن تأخیر جمع می‌شود.

QUIC بیشتر آن بار اضافی را نادیده می‌گیرد. این پروتکل بر روی چیزی به نام UDP اجرا می‌شود که به تمام تنظیمات TCP نیاز ندارد. به جای معطل شدن، QUIC به سادگی اتصال و رمزگذاری را در یک مرحله انجام می‌دهد—که زمان را صرفه‌جویی کرده و کارها را در حال حرکت نگه می‌دارد.

بیایید به بررسی بهبودهای کلیدی بپردازیم.

1. QUIC تأخیرهای دست دادن را نادیده می‌گیرد

به طور معمول، اتصال به یک وب‌سایت به معنای چندین رفت و برگشت قبل از اینکه چیزی مفید اتفاق بیفتد، است. TCP زمان می‌برد تا تأیید کند که هر دو طرف آماده صحبت هستند، سپس یک دست دادن دیگر برای راه‌اندازی رمزنگاری انجام می‌دهد. این پروتکل قابل اعتماد است، اما سریع نیست.

QUIC این فرآیند را ساده می‌کند. این پروتکل مراحل اتصال و رمزگذاری را در یک مرحله ترکیب می‌کند و در برخی موارد، حتی می‌تواند این مراحل را به طور کامل نادیده بگیرد—به لطف چیزی به نام 0-RTT (زمان سفر صفر). اگر قبلاً به این سایت مراجعه کرده‌اید، مرورگر شما می‌تواند بلافاصله با استفاده از یک کلید رمزگذاری قبلی داده‌ها را ارسال کند.

شما می‌توانید آن را به این صورت تصور کنید:

TCP: “سلام، آیا آنجا هستی؟” → “بله، تو کی هستی؟” → “من هستم، می‌توانیم صحبت کنیم؟”
QUIC: “هی، من برگشتم. بیایید برویم.”

آن میانبر کوچک تفاوت بزرگی ایجاد می‌کند، به‌ویژه زمانی که شبکه‌ها کند یا شلوغ هستند.

2. QUIC همه چیز را از ابتدا رمزگذاری می‌کند

با TCP، رمزگذاری پس از ایجاد اتصال اضافه می‌شود. این به TLS متکی است که ایمن است اما هنوز یک لایه اضافی است. QUIC از ابتدا رمزگذاری را در خود دارد. هر اتصالی به طور پیش‌فرض از TLS 1.3 استفاده می‌کند، مهم نیست چه.

به آن مانند پرواز فکر کنید.
با TCP: شما بلیط خود را خریداری می‌کنید، سپس در صف امنیتی می‌ایستید.
با QUIC: بلیط شما از قبل شامل مجوز امنیتی است.

این باعث می‌شود که هر جلسه QUIC به طور پیش‌فرض ایمن باشد، بدون هیچ مرحله اضافی.

3. QUIC حتی زمانی که فایل‌ها گیر می‌کنند، کارها را به حرکت در می‌آورد.

زمانی که شما یک صفحه وب را بارگذاری می‌کنید، این فقط یک فایل نیست. متن، تصاویر، ویدیوها، تبلیغات – همه آنها به صورت جداگانه دانلود می‌شوند. با TCP، اگر یکی از این فایل‌ها با تأخیر مواجه شود، دیگران معمولاً باید منتظر بمانند. این مشکل به عنوان مسدود شدن سرصفحه شناخته می‌شود.

QUIC به این شکل کار نمی‌کند. این پروتکل از چندین جریان مستقل استفاده می‌کند. اگر یک فایل کند شود، بقیه به جریان خود ادامه می‌دهند، درست مانند ترافیک در لاین‌های جداگانه. یک خودروی متوقف شده کل جاده را مسدود نمی‌کند.

این باعث می‌شود مرور کردن سریع‌تر و روان‌تر به نظر برسد، به‌ویژه در صفحاتی که فعالیت‌های زیادی در حال انجام است.

4. QUIC تغییرات شبکه را بدون از دست دادن اتصال مدیریت می‌کند

فرض کنید تلفن شما در حین تماشای یک ویدیو از Wi-Fi به 5G تغییر می‌کند. با TCP، این به عنوان یک اتصال کاملاً جدید محسوب می‌شود. پخش شما ممکن است متوقف یا دوباره شروع شود.

QUIC انعطاف‌پذیرتر است. این پروتکل از یک شناسه اتصال منحصر به فرد استفاده می‌کند که حتی زمانی که آدرس IP شما تغییر می‌کند، باقی می‌ماند. این بدان معناست که جلسه ادامه می‌یابد، ویدیو به پخش خود ادامه می‌دهد و شما جای خود را از دست نمی‌دهید.

این یک چیز کوچک است که احتمالاً متوجه آن نخواهید شد – مگر اینکه غایب باشد.

مزایای QUIC چیست؟

پس حالا می‌دانید که QUIC چگونه کار می‌کند. اما این برای شما چه معنایی دارد زمانی که هر روز مرور می‌کنید، استریم می‌کنید یا از اپلیکیشن‌ها استفاده می‌کنید؟ این چیزی است که به عنوان یک کاربر واقعاً متوجه خواهید شد.

وب‌سایت‌ها سریع‌تر باز می‌شوند

با QUIC، مرورگر شما نیازی به انتظار قبل از شروع بارگذاری یک صفحه ندارد. این پروتکل به سرعت متصل می‌شود و به کار خود می‌پردازد. این موضوع به‌ویژه در وب‌سایت‌های پر از تصویر یا رسانه‌ای مفید است، جایی که تأخیرها بیشتر احساس می‌شوند. همه چیز به سادگی سریع‌تر پاسخ می‌دهد، حتی زمانی که اتصال عالی نیست.

ویدیوها و تماس‌ها روان باقی می‌مانند

اگر از برنامه‌هایی مانند YouTube، Zoom یا بازی‌های آنلاین استفاده می‌کنید، احتمالاً صفحه‌های یخ‌زده یا پیام‌های “در حال اتصال مجدد…” را دیده‌اید. QUIC به کاهش این لحظات کمک می‌کند. این پروتکل داده‌ها را به طور پیوسته منتقل می‌کند، حتی اگر Wi-Fi شما برای یک ثانیه قطع شود یا سیگنال شما تغییر کند. ویدیو شما به پخش ادامه می‌دهد و تماس شما بدون وقفه‌های ناخوشایند ادامه می‌یابد.

هر اتصال به طور پیش‌فرض ایمن است

QUIC رمزگذاری را به عنوان یک افزونه اختیاری در نظر نمی‌گیرد. این پروتکل آن را به طور مستقیم در اتصال گنجانده و از TLS 1.3 از همان ابتدا استفاده می‌کند. این بدان معناست که هر جلسه به طور خودکار محافظت می‌شود، بدون اینکه به افزونه‌ها یا تنظیمات اضافی وابسته باشد. داده‌های شما بدون هیچ تلاشی خصوصی باقی می‌مانند.

اعتمادپذیری بهتر زمانی که در حال حرکت هستید

فرض کنید شما در حال تماشای یک ویدیو در تلفن خود هستید و از خانه خارج می‌شوید. وقتی دستگاه شما از Wi-Fi به داده‌های موبایل سوئیچ می‌کند، بیشتر پروتکل‌ها باید از نو شروع کنند. QUIC این‌گونه نیست. این پروتکل جلسه را زنده نگه می‌دارد، بنابراین پخش بدون وقفه ادامه می‌یابد. این به افرادی که از راه دور کار می‌کنند، رفت و آمد می‌کنند یا به طور مکرر بین شبکه‌ها جابجا می‌شوند، کمک می‌کند.

QUIC امروز کجا استفاده می‌شود؟

شاید شما در حال حاضر بدون اینکه بدانید از QUIC استفاده می‌کنید. بسیاری از برنامه‌ها و وب‌سایت‌های محبوب در حال حاضر به آن وابسته هستند تا سرعت و ثبات را بهبود بخشند.

خدمات گوگل

گوگل در ابتدا QUIC را برای بهبود عملکرد در پلتفرم‌های خود ساخته است. امروز، این پروتکل از جستجو، جیمیل، یوتیوب و بیشتر پشتیبانی می‌کند. این خدمات به میلیاردها نفر در سرتاسر جهان دسترسی دارند. حتی یک بهبود جزئی در زمان بارگذاری می‌تواند در این مقیاس تفاوت بزرگی ایجاد کند.

QUIC به کاهش بافرینگ کمک می‌کند و زمان‌های پاسخ را کوتاه نگه می‌دارد، به‌ویژه در مناطقی با اتصالات اینترنتی کندتر. بنابراین وقتی یک ویدیو در یوتیوب را باز می‌کنید و بلافاصله شروع می‌شود، QUIC یکی از دلایل آن است.

ابزارهای ابری و برنامه‌های تیمی

پلتفرم‌هایی مانند Google Drive، Microsoft OneDrive، Dropbox، Slack و Zoom همگی به تحویل سریع و ایمن داده‌ها وابسته هستند. چه در حال بارگذاری فایل‌ها باشید و چه در حال پیوستن به یک جلسه، شما به تجربه‌ای نیاز دارید که سریع و قابل اعتماد به نظر برسد.

با استفاده از QUIC، این ابزارها پاسخگو و ایمن باقی می‌مانند. داده‌ها به سرعت منتقل می‌شوند و رمزگذاری داخلی آن را محافظت می‌کند. تیم‌هایی که در کشورهای مختلف کار می‌کنند از تعاملات روان‌تر و تأخیرهای کمتر بهره‌مند می‌شوند.

برنامه‌های VPN

برخی از خدمات VPN اکنون از QUIC برای حفظ اتصالات پایدار هنگام تغییر شبکه‌ها استفاده می‌کنند. اگر در حین استفاده از VPN از Wi-Fi به داده‌های موبایل سوئیچ کنید، جلسه معمولاً دوباره راه‌اندازی یا قطع می‌شود. QUIC این مشکل را با حفظ همان جلسه در انواع مختلف شبکه‌ها حل می‌کند. (بیشتر درباره پروتکل‌های VPN و چگونگی تأثیر آنها بر عملکرد بیاموزید.)

به عنوان مثال، X-VPN از QUIC در iOS، Android، Apple TV و Amazon TV استفاده می‌کند. این بدان معناست که شما حتی در حین حرکت نیز متصل و محافظت شده باقی می‌مانید.

دستگاه‌های متصل و سیستم‌های هوشمند

در خانه‌های هوشمند، وسایل نقلیه متصل و زیرساخت‌های شهری، تحویل مداوم داده‌ها حیاتی است. این سیستم‌ها معمولاً در زمان واقعی کار می‌کنند و نمی‌توانند تأخیر یا اختلالات را تحمل کنند. QUIC به طور مؤثرتری از پروتکل‌های سنتی با اتصالات ناپایدار برخورد می‌کند. این پروتکل داده‌ها را به طور روان منتقل می‌کند و سریع‌تر از افت سیگنال بازیابی می‌شود، که آن را به ویژه برای دستگاه‌های اینترنت اشیاء (IoT) در مناطق با پوشش ضعیف یا پهنای باند محدود مفید می‌سازد.

یک مطالعه بررسی شده در سال 2023 که در ارتباطات دیجیتال و شبکه‌ها منتشر شده است نشان داد که QUIC به طور قابل توجهی تحویل بسته و توان عملیاتی را در محیط‌های با تلفات بالا نسبت به راه‌حل‌های مبتنی بر UDP استاندارد بهبود بخشیده است. محققان نتیجه‌گیری کردند که QUIC یک نامزد قوی برای پشتیبانی از برنامه‌های IoT در شرایط شبکه واقعی و با کیفیت پایین است. 

فروشگاه‌های آنلاین و صفحات پرداخت

سایت‌های تجارت الکترونیک مانند Shopify و Amazon به اتصالات سریع و امن برای حفظ مشتریان وابسته هستند. اگر صفحه محصول خیلی کند بارگذاری شود یا فرآیند پرداخت به تأخیر بیفتد، مردم ممکن است ترک کنند.

QUIC به این سایت‌ها کمک می‌کند تا پاسخگو و ایمن بمانند با تسریع در تحویل تصاویر، فرم‌ها و مراحل پرداخت. در عین حال، رمزنگاری داخلی به محافظت از اطلاعات حساس کاربران کمک می‌کند.

HTTP/3 چیست و چگونه از QUIC استفاده می‌کند

HTTP زبان است که مرورگر شما برای ارتباط با وب‌سایت‌ها استفاده می‌کند. در طول سال‌ها، این پروتکل از چندین نسخه عبور کرده است، از جمله HTTP/1.1 و HTTP/2. این نسخه‌های قبلی هنوز به TCP برای ارسال داده‌های واقعی وابسته هستند. این سیستم کار می‌کند، اما بار اضافی دارد که باعث کندی می‌شود.

HTTP/3 این را تغییر می‌دهد. به جای تکیه بر TCP، از QUIC به عنوان لایه حمل و نقل زیرین استفاده می‌کند. این تغییر به وب‌سایت‌ها کمک می‌کند تا سریع‌تر بارگذاری شوند، به‌ویژه هنگام برخورد با محتوای وب مدرن مانند تصاویر، اسکریپت‌ها و ویدیوها به‌طور همزمان.

در اینجا یک راه ساده برای تصور آن وجود دارد.

تصور کنید که شما در حال انتظار برای تحویل از چند فروشگاه آنلاین هستید. هر کدام یک بسته متفاوت برای صفحه وب شما ارسال می‌کنند. در روزهای اولیه با HTTP/1.1، تنها یک کامیون می‌توانست در یک زمان وارد شود. دیگران باید نوبت خود را منتظر می‌ماندند، که باعث می‌شد احساس کند همه چیز کند است.

HTTP/2 به چندین کامیون اجازه می‌دهد که همزمان وارد شوند، اما آنها هنوز هم باید از یک جاده باریک استفاده کنند. اگر یک کامیون متوقف می‌شد، بقیه مجبور بودند پشت آن بایستند. این یک پیشرفت بود، اما راه‌حلی کامل نبود.

اکنون با HTTP/3، مسیر تحویل به طور کامل به‌روزرسانی می‌شود. هر کامیون دارای لاین مخصوص به خود است و می‌تواند به طور مستقل حرکت کند. اگر یکی از آنها تأخیر داشته باشد، بقیه بدون انتظار ادامه می‌دهند. این طراحی به دلیل نحوه‌ای که QUIC از چندین جریان موازی پشتیبانی می‌کند و به سرعت از اختلالات بازیابی می‌شود، ممکن است.

همچنین از ابتدا رمزگذاری داخلی وجود دارد. از آنجا که QUIC به طور پیش‌فرض از TLS 1.3 استفاده می‌کند، هر اتصال HTTP/3 به طور ایمن آغاز می‌شود بدون نیاز به مراحل اضافی. این به معنای زمان بارگذاری سریع‌تر و حریم خصوصی بهتر است، حتی در شبکه‌های عمومی.

این دلیل است که HTTP/3 به سرعت در حال جذب توجه است. طبق W3Techs، بیش از 30 درصد از تمام وب‌سایت‌ها تا سال 2025 آن را پذیرفته‌اند. شرکت‌هایی مانند تسلا نیز در حال بررسی HTTP/3 برای بهبود سرعت و پاسخگویی خدمات وب خود هستند.

آینده پروتکل QUIC چیست؟

QUIC در حال حاضر به سرعت بخشیدن به نحوه عملکرد اینترنت کمک می‌کند، اما هنوز با چند چالش مواجه است قبل از اینکه بتواند به طور پیش‌فرض در همه جا استفاده شود.

یک نگرانی عمده از مدیران شبکه و تیم‌های امنیتی. QUIC بیشتر از پروتکل‌های قدیمی، ارتباطات را رمزگذاری می‌کند که این امر باعث می‌شود تا فایروال‌ها و ابزارهای نظارتی سنتی نتوانند ترافیک را به راحتی بررسی کنند. در برخی محیط‌ها، مانند شبکه‌های شرکتی یا مدارس، دید و نظارت برای حفظ امنیت و کنترل سیستم‌ها مهم است. با QUIC، این دید محدودتر می‌شود.

مسئله دیگری زیرساخت است. همه روترها، متعادل‌کننده‌های بار و ابزارهای شبکه آماده نیستند تا ترافیک QUIC را به درستی مدیریت کنند. برخی از سیستم‌های قدیمی با در نظر گرفتن TCP ساخته شده‌اند و ممکن است در مواجهه با روش جدید QUIC در مدیریت اتصالات دچار مشکل شوند. این می‌تواند گاهی منجر به کاهش عملکرد یا قطع اتصالات در شبکه‌هایی شود که به‌روزرسانی نشده‌اند.

با این حال، این چالش‌ها در حال حل شدن هستند. با پذیرش بیشتر HTTP/3 توسط وب‌سایت‌ها و ادامه حمایت مرورگرها، پلتفرم‌های ابری و شبکه‌های تحویل محتوا از QUIC، شکاف‌های سازگاری در حال کاهش است. نیروی کار مهندسی اینترنت (IETF) همچنین به بهبود استاندارد از طریق گروه کاری QUIC ادامه می‌دهد و به بلوغ و سازگاری پروتکل با نیازهای دنیای واقعی کمک می‌کند.

آنچه ما اکنون مشاهده می‌کنیم، مرحله اولیه یک انتقال وسیع‌تر است. با پیشرفت ابزارها و زیرساخت‌ها، احتمالاً QUIC به بخشی استاندارد از نحوه عملکرد اینترنت تبدیل خواهد شد. این تنها یک بهبود موقتی نیست، بلکه بخشی از یک تغییر بزرگ‌تر به سمت ارتباطات آنلاین سریع‌تر، ایمن‌تر و انعطاف‌پذیرتر است.

نتیجه‌گیری: QUIC اینجا خواهد ماند

QUIC تنها یک به‌روزرسانی فنی نیست. این یک تغییر آرام در نحوه انتقال اطلاعات در اینترنت است. با کاهش تأخیرها، بهبود امنیت و حفظ ثبات حتی زمانی که شبکه‌ها تغییر می‌کنند، QUIC تجربه بهتری را برای کاربران و توسعه‌دهندگان ارائه می‌دهد.

با حرکت بیشتر پلتفرم‌ها به HTTP/3، QUIC در مرور روزمره بیشتر رایج خواهد شد. این فناوری در حال حاضر در پس‌زمینه در YouTube، Gmail، Chrome و بسیاری از خدمات VPN در حال کار است. ممکن است متوجه آن نشوید، اما احتمالاً در حال حاضر از آن استفاده می‌کنید.

در X-VPN، ما پروتکل QUIC را در iOS، Android، Apple TV و Amazon TV به کار گرفته‌ایم. این به کاربران کمک می‌کند تا سریع‌تر متصل شوند و به طور قابل اعتمادتر متصل بمانند، حتی در شبکه‌های ناپایدار یا موبایل.

اگر می‌خواهید خودتان امتحان کنید، خدمات VPN رایگان ما برای iOS و Android به طور پیش‌فرض شامل QUIC است. هیچ ثبت‌نامی وجود ندارد، هیچ محدودیتی در داده‌ها نیست و به سرورهایی در 26 منطقه جهانی دسترسی دارید. این یک راه ساده برای دیدن این است که عملکرد مدرن اینترنت باید چگونه باشد.

QUIC تنها آینده نیست. آن در حال حاضر اینجا است.

سوالات متداول