بررسی پروتکل‌های TCP و UDP با تمرکز بر عملکرد در VPN

ارتباطات شبکه‌ای بر پایه مجموعه‌ای از پروتکل‌ها شکل می‌گیرد که در لایه چهارم مدل TCP/IP دو پروتکل اصلی یعنی TCP و UDP بیشترین کاربرد را دارند. این دو پروتکل در فناوری VPN نقش حیاتی دارند و انتخاب بین آن‌ها می‌تواند بر سرعت، پایداری، امنیت و توانایی عبور از فیلترینگ تاثیر مستقیم بگذارد.

معرفی پروتکل TCP

TCP یا Transmission Control Protocol یک پروتکل ارتباطی مبتنی بر اتصال (Connection-Oriented) است که تضمین می‌کند داده‌ها به‌طور کامل به‌ترتیب و بدون خطا به مقصد برسند. این کار از طریق برقراری اتصال اولیه (Three-Way Handshake)، شماره‌گذاری و کنترل ترتیب بسته‌ها، تایید دریافت (ACK) و بازفرست (Retransmission) بسته‌های گمشده انجام می‌شود.

معرفی پروتکل UDP

UDP یا User Datagram Protocol یک پروتکل بدون اتصال (Connectionless) است که داده‌ها را سریع و سبک منتقل می‌کند اما تضمینی در صحت یا ترتیب آن‌ها وجود ندارد. این پروتکل نیازی به برقراری اتصال اولیه ندارد و بیشتر در کاربردهایی استفاده می‌شود که سرعت و کاهش تاخیر مهم‌تر از اطمینان کامل هستند. مانند استریم ویدئو، بازی آنلاین یا تماس‌های اینترنتی.

مقایسه فنی TCP و UDP در وی‌پی‌ان

• سرعت: UDP به‌دلیل نداشتن کنترل خطا و اتصال سریع‌تر از TCP عمل می‌کند.

• قابلیت اطمینان: TCP تمام بسته‌ها را تضمین می‌کند در حالی که UDP چنین قابلیتی ندارد.

• عبور از فایروال و فیلترینگ: TCP روی پورت 443 (HTTPS) به‌راحتی عبور می‌کند. UDP حتی روی همین پورت گاهی توسط فایروال‌ها مسدود می‌شود.

• سربار پردازشی: TCP به‌دلیل کنترل‌های بیشتر سربار بالاتری دارد در حالی که UDP سبک‌تر است.

• پایداری اتصال: TCP در شبکه‌های ناپایدار تحویل کامل داده را تضمین می‌کند اما باعث افزایش تاخیر می‌شود. UDP در شبکه‌های پایدار روان‌تر عمل می‌کند.

• تاخیر (Latency): UDP تاخیر کمتری دارد و برای ارتباطات real-time مانند تماس صوتی یا ویدئویی مناسب‌تر است.

انتخاب مناسب برای VPN

• OpenVPN over UDP: پیش‌فرض و سریع‌ترین انتخاب.

• OpenVPN over TCP: مناسب برای عبور از فیلترینگ ولی کندتر.

• WireGuard: به‌طور پیش‌فرض تنها از UDP استفاده می‌کند (با تاخیر کمتر و بهره‌وری بالاتر).

• SSTP: مبتنی بر TCP در پورت 443، گزینه‌ای مناسب در شبکه‌های محدودشده.

• SoftEther: از هر دو پروتکل پشتیبانی می‌کند.

• IKEv2/IPsec و L2TP/IPsec: عمدتا مبتنی بر UDP هستند.

نقاط قوت و ضعف هر پروتکل در VPN

پروتکل TCP

✅ عبور راحت‌تر از فیلترینگ با پورت 443

✅ تحویل کامل و صحیح داده

❌ سرعت پایین‌تر

❌ تاخیر بیشتر در شبکه‌های ناپایدار

پروتکل UDP

✅ سرعت و عملکرد بالاتر

✅ مناسب برای استریم، بازی و ارتباطات real-time

❌ عدم تضمین تحویل داده

❌ احتمال اختلال در شبکه‌های محدودشده

واژگان کلیدی

• ACK: پیام تایید دریافت داده در TCP

• Connection-Oriented: ارتباطی که نیازمند برقراری اتصال است

• Connectionless: ارسال داده بدون نیاز به اتصال قبلی

• Latency: میزان تاخیر در انتقال داده

• Retransmission: بازفرست بسته‌های گمشده

• Three-Way Handshake: مراحل برقراری اتصال TCP

• Port 443: پورت استاندارد HTTPS که اغلب در فایروال باز است

• Streaming: پخش همزمان داده‌های صوتی یا تصویری

• VPN: شبکه خصوصی مجازی برای رمزنگاری ترافیک و پنهان‌سازی مسیر