Täna alustame keskendumisega TCP -le. Varem kihistamise peatükis mainisime olulist punkti. Võrgukihis ja allpool on see rohkem hostimisühenduste hostimise kohta, mis tähendab, et teie arvuti peab teadma, kus sellega ühenduse loomiseks on mõni teine arvuti. Võrgus oleva suhtlus on aga sageli intermachine'i suhtlus. Seetõttu tutvustab TCP protokoll pordi kontseptsiooni. Pordi saab hõivata ainult ühe protsessiga, mis tagab otsese suhtluse erinevates hostides töötavate rakendusprotsesside vahel.
Transpordikihi ülesandeks on see, kuidas pakkuda otseseid suhtlusteenuseid erinevates hostides töötavate rakendusprotsesside vahel, seega tuntakse seda ka otsast lõpuni protokollina. Transpordikiht peidab võrgu põhiandmeid, võimaldades taotlusprotsessil näha, nagu oleks kahe transpordikihi üksuse vahel loogiline lõppkommunikatsioonikanal.
TCP tähistab ülekandekontrolli protokolli ja on tuntud kui ühendusele orienteeritud protokoll. See tähendab, et enne kui üks rakendus saab hakata andmeid teisele saatma, peavad need kaks protsessi tegema käepigistust. Käepigistus on loogiliselt ühendatud protsess, mis tagab usaldusväärse edastamise ja andmete korrapärase vastuvõtmise. Käepigistuse ajal luuakse ühendus lähte- ja sihtkoha peremeeste vahel, vahetades rea juhtpakette ja leppides kokku mõne parameetri ja reeglitega, et tagada edukas andmeedastus.
Mis on TCP? (Mylinkingi omaVõrgukraanjaVõrgupaketimaaklersaaks töödelda nii TCP kui ka UDP pakette)
TCP (ülekandekontrolli protokoll) on ühendusele orienteeritud, usaldusväärne, baitidega sirge transpordikihi kommunikatsiooniprotokoll.
Ühendusele orienteeritud: Ühendusele orienteeritud tähendab, et erinevalt UDP-st on TCP-suhtlus üks-ühele, see tähendab punktist punkti otsast lõpuni suhtlus, mis võib saata sõnumeid korraga mitmele hostile, seega ei saa saavutada ühele ühele suhtlemisele.
Usaldusväärne: TCP usaldusväärsus tagab, et paketid tarnitakse vastuvõtjale usaldusväärselt, sõltumata muutustest võrguühenduses, mis muudab TCP protokollipaketi vormingu keerukamaks kui UDP.
Baitidest põhinev: TCP bait-voolipõhine olemus võimaldab edastada mis tahes suurusega sõnumeid ja garanteerib sõnumi järjekorda: isegi kui eelmist sõnumit pole täielikult vastu võetud, ja isegi kui järgnevad baitid on laekunud, ei anna TCP neid töötlemiseks rakenduse kihti ja loobub duplikaadi pakettidest automaatselt.
Kui host A ja host B on ühenduse loonud, peab rakendus andmete saatmiseks ja vastuvõtmiseks kasutama ainult virtuaalset suhtlusliini, tagades sellega andmete edastamise. TCP protokoll vastutab selliste ülesannete kontrollimise eest nagu ühenduse loomine, lahtiühendamine ja hoidmine. Tuleb märkida, et siin ütleme, et virtuaalne rida tähendab ainult ühenduse loomist, TCP -protokolliühendus näitab ainult seda, et mõlemad pooled saavad alustada andmeedastust ja tagada andmete usaldusväärsus. Marsruuti- ja transpordisõlmed käivad võrguseadmed; TCP -protokoll ise ei tegele nende üksikasjadega.
TCP-ühendus on täisdupleksiteenus, mis tähendab, et host A ja host B saavad andmeid TCP-ühenduse mõlemas suunas edastada. See tähendab, et andmeid saab kahesuunalise voolu korral võõrustaja A ja Host B vahel üle kanda.
TCP salvestab ajutiselt andmed ühenduse saatmispuhvris. See saatmispuhver on üks vahemäludest, mis on üles seatud kolmesuunalise käepigistuse ajal. Seejärel saadab TCP andmed saatmisvahekusse sihtkoha hosti vastuvõtu vahemälu sobival ajal. Praktikas on igal kaaslasel vahemälu ja vastuvõtumälu, nagu siin näidatud:
SEND -puhver on mälupiirkond, mida säilitab TCP rakendamine saatja poolel, mida kasutatakse saatmiseks andmete ajutiseks salvestamiseks. Kui ühenduse loomiseks tehakse kolmesuunaline käepigistus, seadistatakse saatmisvahend ja kasutatakse andmete salvestamiseks. SEND -puhvrit reguleeritakse dünaamiliselt vastavalt võrgu ummikutele ja vastuvõtja tagasisidele.
Vastuvõtupuhver on mälupiirkond, mida hoiab TCP rakendamine vastuvõtuküljel, mida kasutatakse saadud andmete ajutiseks hoidmiseks. TCP salvestab vastuvõetud andmed vastuvõtumälusse ja ootab ülemise rakenduse lugemist.
Pange tähele, et vahemälu suurus ja vastuvõtumälu on piiratud, kui vahemälu on täis, võib TCP võtta kasutusele mõned strateegiad, näiteks ummikute juhtimine, voolu juhtimine jne, et tagada usaldusväärne andmeedastus ja võrgu stabiilsus.
Arvutivõrkudes viiakse hostide vaheline andmeedastus segmentide abil. Mis on siis paketisegment?
TCP loob TCP -segmendi või paketisegmendi, jagades sissetuleva voo tükkideks ja lisades igale tükile TCP päised. Iga segmenti saab edastada ainult piiratud aja jooksul ja see ei tohi ületada maksimaalset segmendi suurust (MSS). Teel allapoole läbib pakisegment lingi kihi. Linkikihil on maksimaalne ülekandeüksus (MTU), mis on maksimaalne paketi suurus, mis võib andmesidekihi läbida. Maksimaalne ülekandeüksus on tavaliselt seotud kommunikatsiooniliidesega.
Mis vahe on MSS -i ja MTU vahel?
Arvutivõrkudes on hierarhiline arhitektuur väga oluline, kuna see võtab arvesse erinevaid erinevusi. Igal kihil on erinev nimi; Transpordikihis nimetatakse andmeid segmendiks ja võrgukihis nimetatakse andmeid IP -pakendiks. Seetõttu võib maksimaalset ülekandeüksust (MTU) pidada maksimaalseks IP -paketi suuruseks, mida võrgukiht saab edastada, samas kui maksimaalne segmendi suurus (MSS) on transpordikihi kontseptsioon, mis viitab maksimaalsele andmetele, mida TCP -pakett saab korraga edastada.
Pange tähele, et kui segmendi maksimaalne suurus (MSS) on suurem kui maksimaalne ülekandeüksus (MTU), tehakse IP -fragmenteerimine võrgukihis ja TCP ei jaga suuremaid andmeid MTU suuruse jaoks sobivateks segmentideks. IP -kihile pühendatud võrgukihi kohta on jaotis.
TCP pakettide segmendi struktuur
Uurime TCP päiste vormingut ja sisu.
Järjenumber: Arvuti genereeritud juhuslik arv, kui ühendus luuakse selle algväärtusena, kui TCP -ühendus on loodud, ja jada number saadetakse vastuvõtjale SYN -paketi kaudu. Andmeedastuse ajal suurendab saatja järjestuse numbrit vastavalt saadetud andmete hulgale. Vastuvõtja hindab andmete järjekorda vastavalt saadud jada numbrile. Kui andmed leitakse korrast välja, korraldab vastuvõtja andmeid andmete järjekorra tagamiseks.
Kinnitusnumber: See on jada number, mida kasutatakse TCP -s andmete kättesaamise tunnistamiseks. See näitab järgmiste andmete jadanumbrit, mida saatja loodab saada. TCP -ühenduses määrab vastuvõtja, millised andmed on vastuvõetud andmepaketi segmendi järjestuse numbri põhjal edukalt vastu võetud. Kui vastuvõtja andmeid edukalt saab, saadab see saatjale ACK -paketi, mis sisaldab kinnitusnumbrit. Pärast ACK paketi saamist saab saatja kinnitada, et andmed enne vastuse numbri kinnitamist on edukalt laekunud.
TCP segmendi juhtimisbitid sisaldavad järgmist:
Ack bit: Kui see bit on 1, tähendab see, et kinnitusväli on kehtiv. TCP täpsustab, et see bit tuleb seada 1, välja arvatud SYN -paketid, kui ühendus on algselt loodud.
RST BIT: Kui see bit on 1, näitab see, et TCP -ühenduses on erand ja ühendus tuleb sunnitud lahti ühendama.
Syn bit: Kui see bit on seatud 1 -le, tähendab see, et ühendus tuleb luua ja jadanumbri algväärtus on seatud jadanumbri väljale.
Fin bit: Kui see bit on 1, tähendab see, et tulevikus ei saadeta enam andmeid ja ühendus on soovitud.
TCP erinevaid funktsioone ja omadusi sisaldavad TCP pakettsegmentide struktuuri.
Mis on UDP? (Mylinkingi omaVõrgukraanjaVõrgupaketimaaklersaaks töödelda nii TCP kui ka UDP pakette)
Kasutaja Datagrami protokoll (UDP) on ühenduseta suhtlusprotokoll. Võrreldes TCP -ga ei paku UDP keerulisi kontrollmehhanisme. UDP -protokoll võimaldab rakendustel saata kapseldatud IP -pakette ilma ühenduse loomiseta. Kui arendaja otsustab kasutada TCP asemel UDP -d, suhtleb rakendus otse IP -ga.
UDP protokolli täisnimi on kasutaja andmegrammi protokoll ja selle päis on vaid kaheksa baiti (64 bitti), mis on väga lühike. UDP päise vorming on järgmine:
Siht- ja allikapordid: Nende peamine eesmärk on näidata, milline protsess UDP peaks pakette saatma.
Paketi suurus: Paketi suurusvaldkond hoiab UDP päise suurust pluss andmete suurus
Kontrollsumma: Loodud tagama UDP päiste ja andmete usaldusväärse kohaletoimetamise. Kontrollsumma roll on tuvastada, kas UDP paketi edastamise ajal on ilmnenud viga või korruptsioon, et tagada andmete terviklikkus.
Erinevused TCP ja UDP vahel MyLinkingisVõrgukraanjaVõrgupaketimaaklersaaks töödelda nii TCP kui ka UDP pakette
TCP ja UDP on järgmistes aspektides erinevad:
Ühendus: TCP on ühenduse orienteeritud transpordiprotokoll, mis nõuab enne andmete edastamist ühenduse loomist. UDP seevastu ei vaja ühendust ja saab andmeid kohe üle kanda.
Teenuseobjekt: TCP on üks-ühele kahepunktiline teenus, see tähendab, et ühendusel on üksteisega suhelda vaid kaks lõpp-punkti. Kuid UDP toetab üks-ühele, üks-palju ja palju-paljudele interaktiivset suhtlust, mis võib suhelda korraga mitme hostiga.
Usaldusväärsus: TCP pakub andmete usaldusväärse edastamise teenust, tagades, et andmed on tõrkevaba, kaotusevaba, mitte-dubleerivad ja saabuvad nõudluse korral. UDP seevastu teeb oma parima pingutuse ega taga usaldusväärset kohaletoimetamist. UDP võib kannatada andmete kadu ja muid olukordi edastamise ajal.
Ummikud, voolu juhtimine: TCP -l on ummikute juhtimis- ja voolujuhtimismehhanismid, mis suudab andmeülekande kiirust kohandada vastavalt võrgutingimustele, et tagada andmeedastuse turvalisus ja stabiilsus. UDP -l puudub ummikute juhtimis- ja voolujuhtimismehhanismid, isegi kui võrk on väga ummistunud, ei muuda see UDP saatmiskiirust.
Päis: TCP -l on pikk päise pikkus, tavaliselt 20 baiti, mis suureneb valiku väljade kasutamisel. UDP seevastu on fikseeritud päis ainult 8 baiti, nii et UDP -l on madalam päisel pea kohal.
TCP ja UDP rakenduse stsenaariumid:
TCP ja UDP on kaks erinevat transpordikihi protokolli ja neil on rakenduse stsenaariumid mõned erinevused.
Kuna TCP on ühendusele orienteeritud protokoll, kasutatakse seda peamiselt stsenaariumides, kus on vaja usaldusväärseid andmete kohaletoimetamist. Mõned levinumad juhtumid hõlmavad järgmist:
FTP failiülekanne: TCP saab tagada, et failid ei kaota ja rikutakse ülekandmise ajal.
Http/https: TCP tagab veebisisu terviklikkuse ja õigsuse.
Kuna UDP on ühenduseta protokoll, ei anna see usaldusväärsuse garantii, kuid sellel on tõhususe ja reaalajas omadused. UDP sobib järgmiste stsenaariumide jaoks:
Madala pakkidega liiklus, näiteks DNS (domeeninime süsteem): DNS -i päringud on tavaliselt lühikesed paketid ja UDP saab need kiiremini täita.
Multimeediumsuhtlus, näiteks video ja heli: Kõrge reaalajas nõuetega multimeediumiülekande korral võib UDP tagada madalama latentsusaja, et tagada andmete õigeaegne edastamine.
Ringhäälingusuhtlus: UDP toetab üks-palju ja paljude-paljude suhtlust ning seda saab kasutada leviedastussõnumite edastamiseks.
Kokkuvõte
Täna saime teada TCP -st. TCP on ühendusele orienteeritud, usaldusväärne, baitidel põhinev transpordikihi kommunikatsiooniprotokoll. See tagab andmete usaldusväärse edastamise ja korrapärase vastuvõtmise, luues ühenduse, käepigistuse ja kinnituse. TCP -protokoll kasutab sadamaid protsesside vahelise suhtluse realiseerimiseks ja pakub otseseid suhtlusteenuseid erinevates hostides töötavate rakendusprotsesside jaoks. TCP-ühendused on täisdupleks, mis võimaldab samaaegset kahesuunalisi andmete ülekandmist. Seevastu on UDP ühenduseta orienteeritud kommunikatsiooniprotokoll, mis ei anna usaldusväärsuse garantiisid ja sobib mõne stsenaariumi jaoks, millel on kõrge reaalajas nõuded. TCP ja UDP on ühendusrežiimis erinevad, teenuseobjekt, töökindlus, ummikute juhtimine, voolu juhtimine ja muud aspektid ning nende rakenduse stsenaariumid on samuti erinevad.
Postiaeg: detsember 03-2024
