โปรโตคอลการขนส่งขนาดเล็ก (Micro Transport Protocol)

โปรโตคอลการขนส่งขนาดเล็ก หรือ Micro Transport Protocol (μTP) (บางครั้งเขียนว่า uTP) เป็นโปรโตคอลการขนส่งข้อมูลที่พัฒนาขึ้นโดยใช้พื้นฐานของ User Datagram Protocol (UDP) ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของโปรโตคอล BitTorrent สำหรับการแบ่งปันไฟล์แบบ peer-to-peer (P2P) โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อลดปัญหาความหน่วง (Latency) และแก้ไขปัญหาการควบคุมความหนาแน่นของข้อมูล (Congestion Control) ที่มักพบในการใช้งาน BitTorrent ผ่าน Transmission Control Protocol (TCP) แบบดั้งเดิม ในขณะที่ยังคงรักษาความสามารถในการส่งข้อมูลที่ถูกต้องและเรียงลำดับได้

เป้าหมายสำคัญของ μTP คือการปรับลดอัตราการส่งข้อมูลระหว่างผู้ใช้งานโดยอัตโนมัติ เมื่อตรวจพบว่าการส่งข้อมูลดังกล่าวเริ่มส่งผลกระทบต่อการทำงานของแอปพลิเคชันอื่นในเครือข่ายเดียวกัน ตัวอย่างเช่น หากผู้ใช้กำลังใช้งาน BitTorrent และเปิดเว็บเบราว์เซอร์พร้อมกัน โปรโตคอล μTP จะช่วยให้การใช้งานอินเทอร์เน็ตผ่านสาย DSL สามารถแบ่งปันกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ทำให้การท่องเว็บเกิดอาการหน่วงหรือช้าลง

การพัฒนาและประวัติ

μTP มีจุดเริ่มต้นจากการวิจัยที่ Internet2 เกี่ยวกับคุณภาพการบริการ (Quality of Service - QoS) และการขนส่งข้อมูลจำนวนมากประสิทธิภาพสูง ต่อมาถูกนำมาปรับใช้เป็นโปรโตคอลการขนส่งพื้นหลังโดยบริษัท Plicto ซึ่งก่อตั้งโดย Stanislav Shalunov และ Ben Teitelbaum ก่อนที่ BitTorrent, Inc. จะเข้าซื้อกิจการ Plicto ในปี 2006 และนำมาพัฒนาต่อยอดภายในองค์กร

โปรโตคอลนี้ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในเวอร์ชันเบต้าของ μTorrent 1.8.x และเปิดตัวอย่างเป็นทางการในเวอร์ชันอัลฟ่าของ μTorrent 1.9 ต่อมาการนำ μTP ไปใช้งานใน μTorrent ได้ถูกแยกออกมาเป็นไลบรารีที่ชื่อว่า "libutp" และเผยแพร่ภายใต้สัญญาอนุญาต MIT (MIT License) เพื่อให้ซอฟต์แวร์อื่นสามารถนำไปใช้งานได้

การรองรับในซอฟต์แวร์ต่าง ๆ

มีโปรแกรมรับส่งไฟล์ (Client) หลายตัวที่นำ μTP ไปใช้งาน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเชื่อมต่อ ดังนี้:

• KTorrent: เริ่มรองรับตั้งแต่เวอร์ชัน 4.0 ซึ่งเป็นโปรแกรมโอเพนซอร์สตัวแรกที่นำ μTP มาใช้
• libtorrent: รองรับตั้งแต่เวอร์ชัน 0.16.0 ซึ่งส่งผลให้ qBittorrent เริ่มใช้งานได้ตั้งแต่เวอร์ชัน 2.8.0
• Tixati: รองรับตั้งแต่เวอร์ชัน 1.72
• Vuze (เดิมคือ Azureus): รองรับตั้งแต่เวอร์ชัน 4.6.0.0
• Transmission: รองรับตั้งแต่เวอร์ชัน 2.30

กลไกการควบคุมความหนาแน่นของข้อมูล

μTP ใช้อัลกอริทึมการควบคุมความหนาแน่นที่เรียกว่า Low Extra Delay Background Transport (LEDBAT) ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อลดความหน่วงที่เกิดจากแอปพลิเคชันที่ใช้โปรโตคอลนี้ โดยจะพยายามใช้แบนด์วิดท์ (Bandwidth) ให้ได้สูงสุดเท่าที่จะทำได้ ตราบใดที่ความหน่วงยังอยู่ในระดับที่ไม่ส่งผลกระทบต่อการใช้งานส่วนอื่น นอกจากนี้ ข้อมูลจากตัวควบคุมความหนาแน่นของ μTP ยังสามารถนำมาใช้เพื่อกำหนดอัตราการส่งข้อมูลสำหรับการเชื่อมต่อผ่าน TCP ได้อีกด้วย

รายละเอียดของ LEDBAT ถูกกำหนดไว้ในมาตรฐาน RFC 6817 อย่างไรก็ตาม ในช่วงปี 2009 พบว่าการนำ μTP ไปใช้งานจริงมีรายละเอียดบางประการที่แตกต่างจากร่างมาตรฐานอินเทอร์เน็ต (Internet Draft) ในขณะนั้น

การทะลุผ่าน NAT (NAT Traversal)

นอกเหนือจากการควบคุมความหนาแน่นแล้ว μTP ยังรองรับการทำ NAT traversal โดยใช้เทคนิค UDP hole punching ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้งานสองคนที่อยู่หลังอุปกรณ์จำกัดพอร์ต (Port-restricted peers) สามารถเชื่อมต่อกันได้ โดยอาศัยผู้ใช้งานรายที่สามที่ไม่มีข้อจำกัดด้านพอร์ต ซึ่งทำหน้าที่เป็น STUN server เพื่อช่วยในการประสานงานการเชื่อมต่อ