Ma kezdjük azzal, hogy a TCP -re összpontosítunk. A rétegzésről szóló fejezet elején megemlítettük egy fontos pontot. A hálózati rétegben és az alábbiakban inkább a gazdagépről szóló kapcsolatokról szól, ami azt jelenti, hogy a számítógépnek tudnia kell, hol van egy másik számítógép ahhoz, hogy csatlakozzon hozzá. A hálózat kommunikációja azonban gyakran az interprocess kommunikáció, nem pedig az intermachin kommunikáció. Ezért a TCP protokoll bemutatja a port fogalmát. A portot csak egy eljárással lehet elfoglalni, amely közvetlen kommunikációt biztosít a különböző gazdagépeken futó alkalmazási folyamatok között.
A szállítási réteg feladata az, hogy miként lehet közvetlen kommunikációs szolgáltatásokat nyújtani a különböző gazdaszervezeteken futó alkalmazási folyamatok között, tehát annak végponttól végponttól is ismert protokollnak is ismert. A szállítási réteg elrejti a hálózat alapvető részleteit, lehetővé téve az alkalmazási folyamatnak, hogy logikus végpontok közötti kommunikációs csatorna legyen a két szállítási réteg között.
A TCP az átviteli vezérlési protokollot jelenti, és csatlakozás-orientált protokollnak nevezik. Ez azt jelenti, hogy mielőtt az egyik alkalmazás megkezdi az adatok küldését a másiknak, a két folyamatnak kézfogást kell végeznie. A kézfogás egy logikusan összekapcsolt folyamat, amely biztosítja az adatok megbízható átvitelét és a rendezett fogadását. A kézfogás során kapcsolatot létesítenek a forrás és a rendeltetési helyek között, egy sor vezérlőcsomag cseréjével, valamint egyes paraméterek és szabályok megállapodása érdekében a sikeres adatátvitel biztosítása érdekében.
Mi az a TCP? (MyLinking'sHálózati csapésHálózati csomag -brókerfeldolgozhatja mind a TCP, mind az UDP csomagokat)
A TCP (átviteli vezérlő protokoll) kapcsolat-orientált, megbízható, bájt-stream alapú szállítási réteg kommunikációs protokoll.
Csatlakozás-orientált: A csatlakozás-orientált azt jelenti, hogy a TCP kommunikáció egy-egy, azaz a pont-pont végpontok közötti kommunikáció, ellentétben az UDP-vel, amely egyszerre több gazdagépnek küldhet üzeneteket, így az egy-sok kommunikáció nem érhető el.
Megbízható: A TCP megbízhatósága biztosítja, hogy a csomagok megbízhatóan kézbesítsék a vevőhöz, függetlenül a hálózati link változásaitól, ami a TCP protokollcsomag -formátumát összetettebbé teszi, mint az UDP.
Byte-stream-alapú: A TCP byte-stream-alapú jellege lehetővé teszi bármilyen méretű és garanciájú üzenet továbbítását: még akkor is, ha az előző üzenetet még nem fogadták el teljesen, és még ha a későbbi bájtokat is beérkeztek, a TCP nem szállítja azokat az alkalmazásrétegbe a feldolgozás céljából, és automatikusan eldobja a másolatcsomagokat.
Miután az A és a B gazdagép létrehozott egy kapcsolatot, az alkalmazásnak csak a virtuális kommunikációs vonalat kell használnia az adatok küldéséhez és fogadásához, ezáltal biztosítva az adatátvitelt. A TCP protokoll felelős a kapcsolatok létrehozásának, a leválasztásnak és a tartásnak a szabályozásáért. Meg kell jegyezni, hogy itt azt mondjuk, hogy a virtuális vonal csak a kapcsolat kialakítását jelenti. Az útválasztási és szállítási csomópontokat a hálózati eszközök kezelik; Maga a TCP protokoll nem foglalkozik ezekkel a részletekkel.
A TCP-kapcsolat egy teljes duplex szolgáltatás, ami azt jelenti, hogy az A és a gazdagép mindkét irányban az adatokat továbbíthatja a TCP-kapcsolaton. Vagyis az adatok átvihetők az A és a B gazdagép között egy kétirányú áramlásban.
A TCP ideiglenesen tárolja az adatokat a kapcsolat küldési pufferében. Ez a küldési puffer a háromirányú kézfogás során beállított gyorsítótárak egyike. Ezt követően a TCP a megfelelő időben elküldi a küldési gyorsítótárban szereplő adatokat a rendeltetési hely fogadó gyorsítótárához. A gyakorlatban minden társnak van egy küldési gyorsítótár és egy vételi gyorsítótár, amint az itt látható:
A Send puffer a memória területe, amelyet a TCP megvalósítása tart fenn a küldő oldalán, amelyet az elküldendő adatok ideiglenes tárolására használnak. A háromirányú kézfogás elvégzésekor a kapcsolat létrehozása érdekében a Küldés gyorsítótárát beállítják és az adatok tárolására használják. A küldési puffer dinamikusan be van állítva a hálózati torlódások és a vevő visszajelzései szerint.
A vételi puffer olyan memóriaterület, amelyet a TCP megvalósítása tart fenn a fogadó oldalon, amelyet a kapott adatok ideiglenes tárolására használnak. A TCP tárolja a vett gyorsítótárban kapott adatokat, és arra vár, hogy a felső alkalmazás elolvassa.
Vegye figyelembe, hogy a gyorsítótár és a vételi gyorsítótár mérete korlátozott, amikor a gyorsítótár megtelt, a TCP elfogadhat néhány stratégiát, például a torlódásvezérlést, az áramlásvezérlést stb. A megbízható adatátvitel és a hálózati stabilitás biztosítása érdekében.
A számítógépes hálózatokban a gazdaszervezetek közötti adatátvitelt szegmensekkel hajtják végre. Tehát mi az a csomag szegmens?
A TCP létrehoz egy TCP -szegmenst vagy csomagszegmenst, a bejövő patak darabokra osztásával és a TCP fejlécek hozzáadásával az egyes darabokhoz. Mindegyik szegmens csak korlátozott ideig továbbítható, és nem haladhatja meg a maximális szegmens méretét (MSS). Lemenve egy csomagszegmens áthalad a linkrétegen. A linkrétegnek maximális átviteli egysége (MTU) van, amely a maximális csomagméret, amely áthaladhat az adatkapcsolatrétegen. A maximális átviteli egység általában a kommunikációs felülethez kapcsolódik.
Tehát mi a különbség az MSS és az MTU között?
A számítógépes hálózatokban a hierarchikus architektúra nagyon fontos, mivel figyelembe veszi a különböző szintek közötti különbségeket. Minden rétegnek eltérő neve van; A szállítási rétegben az adatokat szegmensnek, a hálózati rétegben pedig az adatokat IP -csomagnak nevezzük. Ezért a maximális sebességváltó egység (MTU) úgy tekinthető, mint a maximális IP -csomagméret, amelyet a hálózati réteg továbbíthat, míg a maximális szegmens mérete (MSS) egy szállítási réteg koncepció, amely a maximális adatmennyiségre utal, amelyet egy TCP -csomag továbbíthat.
Vegye figyelembe, hogy ha a maximális szegmens mérete (MSS) nagyobb, mint a maximális átviteli egység (MTU), akkor az IP -fragmentálást a hálózati rétegen végezzük, és a TCP nem oszlik meg a nagyobb adatokat az MTU méretére alkalmas szegmensekre. Lesz egy szakasz a hálózati rétegen, amely az IP rétegre szól.
TCP csomagszegmens szerkezete
Fedezzük fel a TCP fejlécek formátumát és tartalmát.
Sorszám: A számítógép által generált véletlenszerű szám, amikor a kapcsolat a kezdeti értékként van kialakítva, amikor a TCP -kapcsolatot létrehozják, és a sorszámot a vevőnek a SYN -csomagon keresztül elküldik. Az adatátvitel során a feladó növeli a sorszámot az elküldött adatok mennyiségének megfelelően. A fogadó bírálja az adatok sorrendjét a fogadott sorszám szerint. Ha az adatokat rendelés nélkül találják meg, a vevő átrendezi az adatokat az adatok sorrendjének biztosítása érdekében.
Nyugtázási szám: Ez egy olyan sorszám, amelyet a TCP -ben használnak az adatok kézhezvételének elismerésére. Ez jelzi a következő adatok sorszámát, amelyet a feladó elvár. A TCP -kapcsolatban a vevő meghatározza, hogy mely adatokat vették sikeresen a vett adatcsomag -szegmens sorozatszáma alapján. Amikor a vevő sikeresen megkapja az adatokat, elküldi egy ACK csomagot a feladónak, amely tartalmazza a nyugtázás nyugtázási számát. Az ACK csomag fogadása után a feladó megerősítheti, hogy a válaszszám elismerése előtt az adatok sikeresen megkapták.
A TCP szegmens vezérlő bitjei a következőket tartalmazzák:
Bit: Ha ez a bit 1, ez azt jelenti, hogy a nyugtázási válasz mező érvényes. A TCP meghatározza, hogy ezt a bitet 1 -re kell állítani, kivéve a SYN -csomagokat, amikor a kapcsolat kezdetben létrejött.
RST Bit: Ha ez a bit 1, ez azt jelzi, hogy a TCP -kapcsolatban van kivétel, és a kapcsolatot kényszeríteni kell, hogy leválasztható legyen.
Syn bit: Ha ez a bit 1 -re van állítva, ez azt jelenti, hogy a kapcsolatot meg kell határozni, és a sorszám kezdeti értéke a sorszám mezőben van beállítva.
Bit: Ha ez a bit 1, ez azt jelenti, hogy a jövőben nem küld több adatot, és a kapcsolat kívánatos.
A TCP különféle funkcióit és jellemzőit a TCP csomagszegmensek szerkezete testesíti meg.
Mi az UDP? (MyLinking'sHálózati csapésHálózati csomag -brókerfeldolgozhatja mind a TCP, mind az UDP csomagokat)
A felhasználói datagram protokoll (UDP) egy kapcsolat nélküli kommunikációs protokoll. A TCP -vel összehasonlítva az UDP nem biztosít összetett kontroll mechanizmusokat. Az UDP protokoll lehetővé teszi az alkalmazások számára, hogy a kapszulázott IP -csomagokat közvetlenül a kapcsolat létrehozása nélkül küldjék el. Amikor a fejlesztő úgy dönt, hogy az UDP -t a TCP helyett használja, az alkalmazás közvetlenül kommunikál az IP -vel.
Az UDP protokoll teljes neve a felhasználói datagram protokoll, és fejléce csak nyolc bájt (64 bit), ami nagyon tömör. Az UDP fejléc formátuma a következő:
Cél- és forrásportok: Fő célja az, hogy jelölje meg, hogy az UDP -nek melyik folyamatnak kell küldenie csomagokat.
Csomagméret: A csomagméret mező az UDP fejléc méretét és az adatok méretét tartja
Ellenőrző összeg: Az UDP fejlécek és az adatok megbízható kézbesítésének biztosítása érdekében az ellenőrző összeg szerepe annak felismerése, hogy hiba vagy korrupció történt -e egy UDP -csomag átvitele során az adatok integritásának biztosítása érdekében.
Különbségek a TCP és az UDP között a MyLinking -benHálózati csapésHálózati csomag -brókerfeldolgozhatja mind a TCP, mind az UDP csomagokat
A TCP és az UDP a következő szempontokban különbözik:
Kapcsolat: A TCP egy csatlakozás-orientált szállítási protokoll, amely megköveteli a kapcsolat létrehozását, mielőtt az adatok továbbíthatók. Az UDP viszont nem igényel kapcsolatot, és azonnal továbbadhatja az adatokat.
Szerviz objektum: A TCP egy-egy kétpontos szolgáltatás, azaz a kapcsolatnak csak két végpontja van, hogy kommunikáljanak egymással. Az UDP azonban támogatja az egy-egy, egy-egy és sok-sok interaktív kommunikációt, amelyek egyszerre több gazdagépkel tudnak kommunikálni.
Megbízhatóság: A TCP biztosítja az adatok megbízható kézbesítésének szolgáltatását, biztosítva, hogy az adatok hibamentes, veszteségmentesek, nem bírálnak és igény szerint érkeznek. Az UDP viszont mindent megtesz, és nem garantálja a megbízható kézbesítést. Az UDP az adatvesztés és más helyzetek esetén szenvedhet az átvitel során.
Torlódásvezérlés, áramlásvezérlés: A TCP torlódásvezérlő és áramlási szabályozó mechanizmusokkal rendelkezik, amelyek az adatátviteli sebességet a hálózati feltételek szerint módosíthatják az adatátvitel biztonságának és stabilitásának biztosítása érdekében. Az UDP -nek nincs torlódásvezérlő és áramlási szabályozó mechanizmusa, még ha a hálózat nagyon zsúfolt, akkor az UDP küldési sebességét nem fogja módosítani.
Fejléc fölött: A TCP hosszú fejléchosszú, jellemzően 20 bájt, ami az opció mezők használatakor növekszik. Az UDP viszont rögzített fejléce csak 8 bájtot tartalmaz, tehát az UDP alsó fejléce fölött van.
TCP és UDP alkalmazás forgatókönyvei:
A TCP és az UDP két különböző szállítási réteg protokoll, és ezeknek vannak különbségei az alkalmazási forgatókönyvekben.
Mivel a TCP csatlakozás-orientált protokoll, elsősorban a forgatókönyvekben használják, ahol megbízható adatkezelés szükséges. Néhány általános felhasználási eset a következők:
FTP fájlvitel: A TCP biztosítja, hogy a fájlok ne veszjenek el és sérültek az átadás során.
Http/https: A TCP biztosítja a webtartalom integritását és helyességét.
Mivel az UDP csatlakozás nélküli protokoll, nem nyújt megbízhatósági garanciát, de a hatékonyság és a valós idejű tulajdonságokkal rendelkezik. Az UDP a következő forgatókönyvekhez alkalmas:
Alacsony csomagú forgalom, például DNS (domain névrendszer): A DNS -lekérdezések általában rövid csomagok, és az UDP gyorsabban teljesítheti őket.
Multimédia kommunikáció, például videó és audio: A magas valós idejű követelményekkel rendelkező multimédiás átvitel esetén az UDP alacsonyabb késleltetést biztosíthat annak biztosítása érdekében, hogy az adatok időben továbbítsák.
Sugárzott kommunikáció: Az UDP támogatja az egy-és sok-sok kommunikációt, és felhasználható a sugárzott üzenetek továbbítására.
Összefoglalás
Ma megtudtuk a TCP -ről. A TCP kapcsolat-orientált, megbízható, byte-stream alapú szállítási réteg kommunikációs protokoll. Ez biztosítja az adatok megbízható átvitelét és rendezett fogadását a kapcsolat, a kézfogás és az elismerés létrehozásával. A TCP Protocol portokat használ a folyamatok közötti kommunikáció megvalósításához, és közvetlen kommunikációs szolgáltatásokat nyújt a különböző gazdagépeken futó alkalmazási folyamatokhoz. A TCP-kapcsolatok teljes duplex, lehetővé téve az egyidejű kétirányú adatátvitelt. Ezzel szemben az UDP egy kapcsolat nélküli orientált kommunikációs protokoll, amely nem nyújt megbízhatósági garanciát, és alkalmas bizonyos forgatókönyvekre, amelyek magas valós idejű követelményekkel rendelkeznek. A TCP és az UDP kapcsolati módban, szolgáltatási objektumban, megbízhatóságban, torlódásvezérlésben, áramlásvezérlésben és egyéb szempontokban különböznek egymástól, és alkalmazási forgatókönyveik szintén eltérőek.
A postai idő: december-03-2024
