Luotettavan tiedonsiirron TCP/IP-protokollat
Yli-Karro, Valtteri (2022)
2022
Tieto- ja sähkötekniikan kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Computing and Electrical Engineering
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2022-12-15
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202212149187
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202212149187
Tiivistelmä
Luotettava tiedonsiirto on yksi internetin tärkeimmistä ominaisuuksista. Se mahdollistaa digitaalisen tiedonsiirron siten, että lähettäjä ja vastaanottaja voivat olla varmoja siitä, että pyydetyt tiedot saapuivat perille kokonaisina ja virheettöminä. Nykyajan tiedonsiirtoon pitää usein vielä sisällyttää salaus, jotta mahdolliset hyökkääjät eivät pääse lähetettävään tietoon käsiksi.
Työssä tarkastellaan TCP/IP-pinon (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) kolmea tiedonsiirtoprotokollaa, jotka toteuttavat luotettavan tiedonsiirron. Nämä protokollat ovat TCP (Transmission Control Protocol), SCTP (Stream Control Transmission Protocol) ja QUIC. Näiden keskeiset ominaisuudet esitetään yksityiskohtaisesti, ja niiden kautta tarkastellaan eri tapoja toteuttaa luotettavaa tiedonsiirtoa. Jokaisen protokollan kohdalla tutkitaan, miten yhteys päätelaitteiden välille muodostetaan ja miten tiedonsiirto tässä muodostetussa yhteydessä tapahtuu.
Protokollat on valittu niin, että niiden toteutustavat tai käyttötarkoitukset eroavat toisistaan. Pääpainona työssä on internetin tiedonsiirto, johon Googlen kehittämä QUIC on uusi varteenotettava tulokas. QUICin tutkimista tukevat TCP:n ja SCTP:n esittelyt, sillä QUIC jakaa saman käyttötarkoituksen TCP:n kanssa, mutta sen toimintaperiaate on lähempänä SCTP:tä.
Tutkittavia protokollia vertaillaan toisiinsa niistä esitettyjen ominaisuuksien avulla. Vertailun tueksi on haettu erilaisia tutkimuksia ja artikkeleja. Vertailussa käy ilmi, miksi QUICin kehitys on alun perin aloitettu, vaikka jo olemassa ollut SCTP toteuttaa pintapuolisesti vastaavanlaista tiedonsiirtoa. Tämä avaa näkökulmia tulevaisuuden tiedonsiirtoprotokollien suunnitteluun. Yhteyden muodostamisesta johtuvan viiveen vähentäminen on ollut merkittävässä osassa QUICin määrittelyä jo ensimmäisistä julkaistuista artikkeleista lähtien. Viivettä pyritään vähentämään sisällyttämällä mahdollisimman paljon ominaisuuksia kuten turvallisuutta jo heti ensimmäisiin paketteihin, jolloin nämä ominaisuudet eivät tarvitse omia erillisiä kättelyitään.
Työssä tarkastellaan TCP/IP-pinon (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) kolmea tiedonsiirtoprotokollaa, jotka toteuttavat luotettavan tiedonsiirron. Nämä protokollat ovat TCP (Transmission Control Protocol), SCTP (Stream Control Transmission Protocol) ja QUIC. Näiden keskeiset ominaisuudet esitetään yksityiskohtaisesti, ja niiden kautta tarkastellaan eri tapoja toteuttaa luotettavaa tiedonsiirtoa. Jokaisen protokollan kohdalla tutkitaan, miten yhteys päätelaitteiden välille muodostetaan ja miten tiedonsiirto tässä muodostetussa yhteydessä tapahtuu.
Protokollat on valittu niin, että niiden toteutustavat tai käyttötarkoitukset eroavat toisistaan. Pääpainona työssä on internetin tiedonsiirto, johon Googlen kehittämä QUIC on uusi varteenotettava tulokas. QUICin tutkimista tukevat TCP:n ja SCTP:n esittelyt, sillä QUIC jakaa saman käyttötarkoituksen TCP:n kanssa, mutta sen toimintaperiaate on lähempänä SCTP:tä.
Tutkittavia protokollia vertaillaan toisiinsa niistä esitettyjen ominaisuuksien avulla. Vertailun tueksi on haettu erilaisia tutkimuksia ja artikkeleja. Vertailussa käy ilmi, miksi QUICin kehitys on alun perin aloitettu, vaikka jo olemassa ollut SCTP toteuttaa pintapuolisesti vastaavanlaista tiedonsiirtoa. Tämä avaa näkökulmia tulevaisuuden tiedonsiirtoprotokollien suunnitteluun. Yhteyden muodostamisesta johtuvan viiveen vähentäminen on ollut merkittävässä osassa QUICin määrittelyä jo ensimmäisistä julkaistuista artikkeleista lähtien. Viivettä pyritään vähentämään sisällyttämällä mahdollisimman paljon ominaisuuksia kuten turvallisuutta jo heti ensimmäisiin paketteihin, jolloin nämä ominaisuudet eivät tarvitse omia erillisiä kättelyitään.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8996]