ID.nl logo
Huis

Hoe Google het web sneller en veiliger maakt met QUIC

Google heeft een netwerkprotocol ontwikkeld om verbindingen tussen browsers en webservers te versnellen: QUIC. Dat doet het protocol onder andere door het onderliggende protocol tcp te vervangen door udp. PCM legt uit hoe dat precies zit.

Het hele web is gebaseerd op http (hypertext transfer protocol), het applicatieprotocol dat afspreekt hoe een browser en webserver met elkaar communiceren. Maar dit is maar één protocol in een hele laag. Onder http werkt traditioneel het transportprotocol tcp (transmission control protocol). Dit is bekend om zijn betrouwbaarheid: het protocol garandeert dat gegevens aankomen. 

Bij het opzetten van een tcp-verbinding gebeurt er al een ‘3-way-handshake’: de zender stuurt een pakket naar de ontvanger, die stuurt een bevestiging terug, en daarna stuurt de zender daarop een bevestiging. En als de zender een pakketje stuurt en geen bevestiging terugkrijgt, stuurt hij het opnieuw.

Al die pakketjes die over en weer gaan, voegen extra vertraging aan elke verbinding toe. Bovendien voegt tls (transport layer security), de opvolger van ssl (secure sockets layer), ook nog eens een uitgebreide handshake toe om sessiesleutels en certificaten uit te wisselen. Zeker als je een versleutelde verbinding opzet, zit je dus talloze pakketjes over en weer te sturen nog voor je maar iets nuttigs kunt doen.

Verschil tcp en udp

Naast tcp is er nog een ander transportprotocol: udp (user datagram protocol). In tegenstelling tot tcp garandeert dat niet dat gegevens daadwerkelijk aankomen. Dit ‘onbetrouwbare’ protocol wordt veel ingezet in toepassingen waar het belangrijker is dat gegevens zo snel mogelijk overgedragen worden en het niet zo erg is dat een deel van de gegevens verloren gaat.

We merken lang niet altijd dat pakketjes verloren gaan

Denk daarbij aan videoconferencing of voip: we merken het waarschijnlijk niet eens als er wat pakketjes verloren gaan. Bij gebruik van tcp zou een verloren pakketje daarentegen opnieuw verstuurd worden en zou het beeld of geluid eventjes haperen door die vertraging.

Als een applicatieprotocol van udp gebruikmaakt en toch wil dat gegevens gegarandeerd aankomen, moet dat protocol zelf een methode daarvoor implementeren. In feite herimplementeert het zo een deel van de functionaliteit van tcp.

Zo werkt QUIC

Wat als je nu op het web tcp inruilt voor udp? Dan zouden de verbindingen al heel wat sneller opgezet worden. En dat is wat Google heeft gedaan: met het protocol QUIC (Quick Udp Internet Connections) neemt het opstarten van een verbinding én het afspreken van tls-parameters samen slechts één of twee pakketjes in. Het resultaat? Je kunt veel sneller een webpagina downloaden.

QUIC draait in de internetprotocolsuite dus boven udp, maar vervangt ook tls. Bovendien vervangt het nieuwe protocol een deel van http/2. Het hele verbindingsbeheer implementeert QUIC immers, en een stuk efficiënter dan het klassieke http. Wat overblijft van http/2 wordt in een http/2-api gestoken, die gebruikmaakt van QUIC.

©PXimport

Waarom udp?

Recentelijk zijn er allerlei inspanningen geleverd om het web te versnellen. In http/2 (zie kader) gebeurt dat bijvoorbeeld met multiplexing: als je een webpagina bezoekt, verlopen alle verbindingen tussen je browser en de webserver over één tcp-verbinding. Dus je browser hoeft niet meer voor elke afbeelding, css-bestand of javascript-bestand een nieuwe tcp-verbinding op te zetten met de bijbehorende vertraging.

Als alles goed gaat, werkt http/2 sneller dan zijn voorganger http/1.1. Maar omdat elk bezoek aan een webserver nu over één tcp-verbinding verloopt, vormt die verbinding een bottleneck. Tcp verwerkt immers alle pakketjes in dezelfde volgorde als ze verzonden zijn. Als de verzending van een pakketje mislukt, verstuurt de zender het pakketje opnieuw.

Udp is een 'onbetrouwbaar' protocol

De ontvanger wacht met het verwerken van de andere pakketjes tot het verloren pakketje arriveert. En hoe meer bestanden je over één tcp-verbinding downloadt, hoe groter de kans dat er ergens wel eens een pakketje verloren raakt en de verbinding dus tijdelijk blokkeert. Kortom: in goede omstandigheden is http/2 sneller dan http/1.1, maar in slechte omstandigheden trager.

Udp heeft dat probleem niet, omdat het een ‘onbetrouwbaar’ protocol is: het garandeert niet dat alle pakketjes aankomen. Als je QUIC boven udp gebruikt, legt een verloren pakketje dus niet de hele verbinding lam, maar heeft het alleen impact op het bestand waartoe het pakketje behoort.

Betrouwbaarheid QUIC

QUIC heeft dus de voordelen van http/2 zonder de bottleneck die tcp bij multiplexing introduceert. Maar geven we door het gebruik van udp nu niet te veel op? Je bent immers niet zeker of je gegevens correct worden overgedragen.

Dat klopt, en daarom implementeert QUIC zelf zijn eigen methode om te garanderen dat gegevens aankomen: forward error correction. Het is te vergelijken met raid5 voor opslag, maar dan voor netwerkpakketjes. Elk verzonden pakketje krijgt dus wat gegevens van andere pakketjes mee. Raakt er een pakketje verloren, dan kan QUIC de inhoud reconstrueren op basis van de andere pakketjes die wel zijn gearriveerd. Zo hoeft het pakketje niet opnieuw verzonden te worden.

De overhead van forward error correction is ongeveer 10 procent. Dat betekent dat QUIC voor elke 10 pakketjes die het verzendt, voldoende informatie meezendt om één verloren pakketje te reconstrueren. Dat lijkt inefficiënt, want je moet 10 procent extra pakketjes verzenden, wat ook extra tijd vraagt. Maar toch is dat nog altijd veel sneller dan verloren pakketjes opnieuw moeten sturen en wachten tot alle pakketjes binnen zijn.

QUIC is versleuteld

Een ander interessant aspect van QUIC is dat de verbinding altijd is versleuteld. QUIC herimplementeert immers de functionaliteit van tls. Zo implementeert het perfect forward secrecy (pfs). Dankzij die eigenschap is je eerdere communicatie nog altijd veilig als er een sessiesleutel uit een QUIC-verbinding wordt gecompromitteerd. Dat wil zeggen: uit een sessiesleutel kun je nooit de voorgaande sleutels afleiden.

QUIC beschermt ook tegen ip-spoofing

QUIC beschermt ook tegen ip spoofing, het vervalsen van het ip-adres van de zender. Daarvoor reikt de server aan de client een ‘source address token’ uit. De server versleutelt het ip-adres van de client en een timestamp van de server en bezorgt de client dat token. De server zendt dat token alleen aan het ip-adres dat in dat token zit. De server gaat ervan uit dat wie het token ontvangt, eigenaar is van het bijbehorende ip-adres. Op elk moment kan de server aan de client vragen om het token te sturen om te bewijzen dat het ip-adres van hem is.

De cryptografie in QUIC is overigens slechts een tussenoplossing. De ontwikkelaars hadden functionaliteit nodig die momenteel niet in tls aanwezig is. Op termijn zal de cryptografie worden vervangen door tls 1.3, waarin de benodigde zaken worden geïmplementeerd.

Goed, zo werkt QUIC dus. Het leuke is dat je er zelf al van kunt profiteren, althans als je de Chrome-browser gebruikt. Lees verder: QUIC inschakelen in Chrome om sneller te browsen. Ook nadelen komen aan bod.

▼ Volgende artikel
Review Sony WF-1000XM6 – Dit is je volgende set oordopjes
© Wesley Akkerman
Huis

Review Sony WF-1000XM6 – Dit is je volgende set oordopjes

Wanneer Sony met een nieuwe set premium oordoppen op de proppen komt, dan moet je opletten. Dit Japanse merk is namelijk al jaren marktleider als het gaat om geluidskwaliteit en actieve ruisonderdrukking. Met zijn prijs van 300 euro mikt de fabrikant wederom op het hogere segment, al is dit wel minder dan de adviesprijs van zijn voorganger.

Fantastisch
Conclusie

Het zal ongetwijfeld niemand verbazen, maar dat maakt zo’n beoordeling niet minder waardevol: de Sony WF-1000XM6 is een regelrecht schot in de roos. Qua audiokwaliteit en -beleving hebben we nog niet beter gehoord. Soms klinkt het net alsof de muziek live naast je wordt gespeeld. Het comfort en de app kunnen nog wel beter, maar de grandioze actieve ruisonderdrukking en de fysieke bediening maken een hoop goed. Dit is je volgende set oordopjes!

Plus- en minpunten
  • Audiokwaliteit van hoog niveau
  • Bediening met gevoel van contact
  • Actieve ruisonderdrukking verbeterd
  • Gave en unieke functies
  • Goede batterijduur
  • Genoeg oortips met memory foam
  • App wat gebruiksonvriendelijk
  • Oortips zitten na verloop van tijd minder comfortabel

Prijs: € 299,-
Driverunit:
8,4 mm
Bluetooth:
Versie 5.3
Batterijduur (muziek):
Max. 8 uur (NC AAN) / max. 12 uur (NC UIT)
Oplaadtijd:
Ca. 1,5 uur (oordopjes), ca. 2 uur via usb (case)
Draadloos opladen:
Ja (met oplaadcase)
Waterbestendigheid:
IPX4
Codecs:
SBC, AAC, LDAC, LC3
Multipoint-functie:
Ja
Frequentierespons:
20 Hz - 40.000 Hz (LDAC 96 kHz sampling 990 kbps)
Gewicht:
Ca. 6,5 g per oordopje / ca. 47 g voor de oplaadcase
Afmetingen case:
Ca. 61,6 x 41,1 x 26,5 mm
Inhoud verpakking:
Oplaadcase, geluidsisolerende eartips, usb-kabel

De Sony WF-1000XM6 volgen de XM5 op die het Japanse bedrijf zo’n 2,5 jaar geleden uitbracht. Dat is een flinke periode in het land der oordoppen (of technologie in het algemeen). Daar waar veel fabrikanten inzetten op jaarlijkse releases en complete productgroepen beperkte stappen voorwaarts maken, is het fijn om te zien dat een elektronicaproducent het nog aandurft langer te wachten tussen verschillende uitgaven. Dan heb je tenminste wat te melden of te vertellen.

Met deze versie zet Sony in op een betere noise cancelling, audioweergave, gesprekskwaliteit en ergonomie. Daarnaast brengt de fabrikant stabielere bluetooth-connectiviteit, Google Gemini-integratie en een hogere mate van milieuvriendelijkheid. Zo zijn de antennes langer gemaakt, waardoor de oortjes niet snel de verbinding verliezen, ook niet in drukkere omgevingen zoals een vliegtuig of trein. Dat hebben we aan den lijve ondervonden de afgelopen weken.

©Wesley Akkerman

Meer in contact

Net als bij het vorige model maakt Sony gebruik van memory foam als oortips (het deel dat in je gehoorgang zit). Die hebben als grote voordeel dat ze zich aanpassen aan de vorm van de opening en dus altijd strak en goed zitten. In de doos zitten verschillende opties. Bij ons zit de een net te los, terwijl het formaat daarna juist net wat strak zit. Daardoor kan langer dan twee uur luisteren wat oncomfortabel worden. Maar ze vallen in elk geval niet zomaar uit je oren.

Deze keer kijkt Sony ook naar het ontwerp. De Sony WF-1000XM6-oortjes zijn wat langwerpiger en steken iets verder uit je oren dan z'n voorganger, waardoor je moet oppassen wanneer je een T-shirt of trui uittrekt. Het oppervlak is wat ruwer en dat helpt daadwerkelijk bij de fysieke bediening; het voelt alsof je wat meer in contact bent met de bediening. Muziek pauzeren, actieve ruisonderdrukking activeren – het gaat allemaal erg soepel. Je hoeft ze niet hard in te drukken.

Grammy-winnende engineers

Daarnaast is het fijn dat deze dopjes nog steeds acht uur meegaan op een volle accu. Dat is met actieve ruisonderdrukking aan. Zet je die uit, dan mag je daar nog een paar uur bij optellen. Met de oplaadcase erbij kun je rekenen op 24 tot 30 uur. Dat is misschien niet superveel in vergelijking met sommige concurrenten, maar die zitten dan ook niet boordevol allerlei extra microfoons (vier stuks in dit model) en speciaal ontwikkelde drivers.

©Wesley Akkerman

De drivers zijn natuurlijk medeverantwoordelijk voor het geluid, maar de samenwerking met allerlei gerenommeerde studio's en muziekproducenten helpt daar vanzelfsprekend ook bij. Sony heeft zich laten leiden door een team van Grammy-winnende en Grammy-genomineerde engineers, waaronder Randy Merrill (die werkte met Ed Sheeran), Chris Gehringer (Lady Gaga) en Michael Romanowski (Alicia Keys). Dat zijn niet de minste namen, maar wat merk je daarvan?

Naast je in de kamer

Nou, het grootste compliment dat we een set oordoppen kunnen geven: je hebt de equalizer niet nodig om goed en wel – en in de hoogste kwaliteit! – van je digitale muziek te genieten. De audio klinkt warm, vol en persoonlijk. Dat gaat niet ten koste van de hogere regionen of het middenveld, waardoor die helderheid en nuance bewaakt blijft. Soms lijkt het net alsof iemand op een drumstel naast je in de kamer speelt, zo dichtbij klinken de nummers.

Als je wilt, dan kun je wel een equalizer op de soundstage loslaten. Je kunt dan kiezen uit verschillende profielen, zelf een instelling beheren of Sony het werk uit handen laten nemen. Dan stelt de (helaas soms wat onoverzichtelijke) app de equalizer in op basis van jouw eigen gehoor. Hier kan dat nog weleens ten koste gaan van het basgeluid, waardoor we dat maar achterwege laten, maar het is fijn dat het kan. Het maakt de Sony WF-1000XM6 breed inzetbaar.

©Wesley Akkerman

Gevoel, beleving, emotie

En daar blijft het niet bij qua audio. Want je kunt streamen in hoge resoluties dankzij de LDAC-audiocodec en anders leunen op DSEE Extreme (een algoritme van Sony dat de muziek in kwaliteit opschaalt). Verder is nieuw in deze set dat je audio wat verder weg kunt laten klinken, alsof je in een café of je eigen woonkamer zit. Dat is een vreemde maar oorstrelende ervaring die je moet beleven om het te begrijpen.

We snappen uiteindelijk wel waarom Sony deze functie introduceert. Het kan bijvoorbeeld helpen bij de concentratie. Wij hebben vooral gemerkt dat je er een huiselijk gevoel aan kunt overhouden wanneer je kilometers hoog in de lucht hangt in een vliegtuig, omdat het net lijkt alsof je naar je eigen audioset thuis op de achtergrond luistert. Het gaat hier niet om de beste geluidskwaliteit, maar om een gevoel, een emotie, een beleving. En die is helemaal oké.

Tot slot kijken we nog even naar de actieve ruisonderdrukking. Die is beter dan ooit. Zo hebben we bijna niets van de vliegtuigmotoren gehoord tijdens een recente reis naar Barcelona en komt er ook weinig tot geen geluid vanuit het OV je gehoorgang in. Bepaalde plotselinge hoge tonen komen nog weleens door, maar die blijven moeilijk filterbaar. Al met al is dit wederom een mooie stap voorwaarts, helemaal als je je écht even wilt afsluiten van je omgeving.

Sony WF-1000XM6 kopen?

Het zal ongetwijfeld niemand verbazen, maar dat maakt zo’n beoordeling niet minder waardevol: de Sony WF-1000XM6 is een regelrecht schot in de roos. Qua audiokwaliteit en -beleving hebben we nog niet beter gehoord. Soms klinkt het net alsof de muziek live naast je wordt gespeeld. Het comfort en de app kunnen nog wel beter, maar de grandioze actieve ruisonderdrukking en de fysieke bediening maken een hoop goed. Dit is je volgende set oordopjes!

▼ Volgende artikel
De beste State of Play ooit! - Power-Up Podcast Special
Huis

De beste State of Play ooit! - Power-Up Podcast Special

Zo! Dat was niet alleen de langste, maar voor velen ook meteen de beste State of Play ooit! Met meer dan 25 titels op het menu stond deze showcase vooral bij Simon dik op z’n buik geschreven. Samen met Martin en Jacco blikt hij terug op (bijna) alles wat voorbij kwam, en duiken ze dieper in onder andere: God of War: Sons of Sparta, Kena: Scars of Kosmora, Castlevania: Belmont’s Curse, Project Windless en natuurlijk de aangekondigde John Wick-game! Benieuwd wat de jongens ervan vonden? Check dan als de wiedeweerga deze speciale extra aflevering, baklap!

Watch on YouTube

00:00 Intro
02:20 Ons oordeel
09:20 Project Windless
11:35 Resident Evil Requiem
13:35 Kena: Scars of Kosmora
19:00 Legacy of Kain: Defiance Remastered / Ascendance
22:45 Yakoh Shinobi Ops
27:25 Dead or Alive
31:45 Control: Resonant
36:05 Beast of Reincarnation
37:15 Neva: Prologue
39:05 Star Wars: Galactic Racer
42:35 Metal Gear Solid Collection 2
45:15 Castlevania: Belmont’s Curse
49:15 Silent Hill: Townfall
52:10 John Wick
54:35 God of War Trilogy Remake
56:35 God of War: Sons of Sparta
01:03:00 Horizon Hunters: Gathering
01:04:45 Onze Reddit-aankondiging
01:06:45 Outro

Je kan ook de podcast beluisteren hieronder of via deze link!