Hacker News Digest

TCP — невидимый герой интернета, обеспечивающий надежную передачу данных вопреки его ненадежности. В то время как IP-адрес доставляет пакеты на нужный компьютер, TCP через порты направляет их правильным приложениям, как письма в квартиры одного здания. Протокол скрывает от разработчиков хаос сети: потерю, повреждение, дублирование и переупорядочивание пакетов, позволяя приложениям просто работать.

Ключевые механизмы TCP — контроль потока и перегрузки — предотвращают коллапс сети. Контроль потока через буфер приема и "окно" определяет, сколько данных может обработать получатель. Контроль перегрузки избегает повторной отправки потерянных пакетов, усугубляющих congestion collapse. В 1986 году интернет замедлился до 40 бит/с из-за этой проблемы. TCP с механизмами "back off" спасает сеть от саморазрушения, позволяя нам наслаждаться стабильным соединением.

• TCP считается оптимальным решением для надежного потока данных над ненадежным дейтаграммным уровнем, но имеет ограничения: маленькое окно для современных скоростей и проблемы с безопасностью.
• Альтернативы (SCTP, QUIC, RUDP) обсуждаются как решения для мультиплексирования потоков и улучшения производительности, но сталкиваются с проблемами поддержки и сложности.
• Технически возможно создание собственных протоколов поверх IP, но маршрутизаторы и NAT часто требуют TCP/UDP или блокируют другие протоколы.
• Простота TCP объясняется ограничениями старых компьютеров, а управление перегрузкой тогда было неочевидным решением.
• HTTP/3 (QUIC) набирает популярность как замена TCP для веба, но его сложность вызывает опасения.

Крупные компании и хостинг-провайдеры активно внедряют MPTCP (Multipath TCP) для повышения отказоустойчивости и производительности. Например, Google и Meta используют его для распределения трафика между сотовыми сетями и Wi-Fi.

MPTCP позволяет одному соединению использовать несколько сетевых интерфейсов одновременно — например, 5G и Wi-Fi — повышая надёжность: если один путь недоступен, трафик автоматически переключается на другой.

В отличие от обычного TCP, MPTCP также поддерживает многопоточность на уровне ядра Linux, что ускоряет передачу данных. Однако для работы MPTOS требуется поддержка на обоих концах соединения, что пока ограничивает его применение.

• MPTCP и SCTP обсуждаются как способы объединения нескольких каналов, но оба сталкиваются с проблемами: MPTCP требует специфической поддержки в ядре и приложениях, а SCTP не поддерживается большинством маршрутизаторов и имеет проблемы с NAT.
• Пользователи отмечают, что MPTCP теперь имеет улучшенный API и может быть полезен для агрегации полосы пропускания и отказоустойчивости, но его использование ограничено тем, что он не может обрабатывать мобильность (handover) без сохранения старых адресов.
• SCTP, хоть и был предложен как альтернатива, но его поддержка в ядре Linux и в коммерческих устройствах оставляет желать лучшего, и он не может пройти через большинство NAT устройств.
• Вопрос о том, почему SCTP не стал широко используемым, обсуждается в контексте его сложности в прохождении через NAT и отсутствия поддержки в потребительских устройствах.