TCP vs UDP: Demystifikace spolehlivosti vs. debata o účinnosti

Dnes se začneme zaměřit na TCP. Dříve v kapitole o vrstvení jsme zmínili důležitý bod. V síťové vrstvě a níže je to spíše o hostitelském hostiteli, což znamená, že váš počítač musí vědět, kde se k ní připojí jiný počítač. Komunikace v síti je však často intermachinovou komunikací často meziprocesovou komunikací. Protokol TCP proto zavádí koncept portu. Port může být obsazen pouze jedním procesem, který poskytuje přímou komunikaci mezi procesy aplikací běžící na různých hostitelích.

Úkolem transportní vrstvy je, jak poskytovat přímé komunikační služby mezi procesy aplikací běžící na různých hostitelích, takže je také známý jako end-to-end protokol. Transportní vrstva skrývá základní detaily sítě, což umožňuje procesu aplikace vidět, jako by existoval logický komunikační kanál end-to-end mezi dvěma entitami transportní vrstvy.

TCP znamená protokol pro kontrolu přenosu a je známý jako protokol orientovaný na připojení. To znamená, že předtím, než jedna aplikace může začít odesílat data na druhou, musí oba procesy provést handshake. Handshake je logicky propojený proces, který zajišťuje spolehlivý přenos a řádné přijetí dat. Během handshake je navázáno spojení mezi zdrojovými a cílovými hostiteli výměnou řady kontrolních paketů a dohodnutím na některých parametrech a pravidlech, aby se zajistil úspěšný přenos dat.

Co je TCP? (MylinkingSíťové klepnutíaBroker síťových paketůMohlo by zpracovat oba pakety TCP nebo UDP)
TCP (Protokol pro řízení přenosu) je připojení orientovaný, spolehlivý protokol komunikace založené na přepravní vrstvě založené na byte-stream.

Orientované na připojení: Orientované připojení znamená, že komunikace TCP je individuální, tj. Komunikace s end-to-end point-to-point, na rozdíl od UDP, která může posílat zprávy více hostitelům současně, takže nelze komunikaci o jednom místě dosáhnout.
Spolehlivý: Spolehlivost TCP zajišťuje, že pakety jsou doručeny spolehlivě do přijímače bez ohledu na změny v síťovém spojení, což činí složitější formát paketu protokolu TCP než formát UDP.
Bajt-stream založené: Povaha TCP založená na bajtu založená na streamu umožňuje přenos zpráv jakékoli velikosti a zaručuje pořadí zpráv: I když předchozí zpráva nebyla plně přijata, ai když byly přijato následné bajty, TCP je doručí do vrstvy aplikací pro zpracování a automaticky upustí duplicitní pakety.
Jakmile hostitel A a hostitel B vytvořili připojení, musí aplikace pouze použít linku virtuální komunikace k odesílání a přijímání dat, čímž zajistí přenos dat. Protokol TCP je zodpovědný za kontrolu úkolů, jako je vytvoření připojení, odpojení a držení. Je třeba poznamenat, že zde říkáme, že virtuální řádek znamená pouze vytvoření připojení, připojení protokolu TCP pouze naznačuje, že obě strany mohou spustit přenos dat a zajistit spolehlivost dat. Síťová zařízení se zpracovávají směrování a přepravní uzly; Samotný protokol TCP se o tyto údaje nezabývá.

Připojení TCP je plně duplexní služba, což znamená, že hostitel A a hostitel B mohou přenášet data v obou směrech v připojení TCP. To znamená, že data mohou být přenášena mezi hostitelem A a hostitelem B v obousměrným toku.

TCP dočasně ukládá data do vyrovnávací paměti Odeslat připojení. Tato vyrovnávací paměť je jednou z mezipaměti nastavených během třícestného handshake. Následně TCP odešle data v mezipaměti Odeslat do mezipaměti Cíle ve vhodnou dobu. V praxi bude mít každý peer mezipaměť odesílání a mezipaměť přijímání, jak je uvedeno zde:

Vyrovnávací paměť Odeslat je oblast paměti udržovaná implementací TCP na straně odesílatele, která se používá k dočasnému ukládání dat, která mají být odeslána. Když je provedeno třícestné handshake za účelem vytvoření připojení, je nastavena mezipaměť odesílání a použita k ukládání dat. Vyrovnávací paměť odesílání je dynamicky upravena podle přetížení sítě a zpětné vazby od přijímače.

Přijímací vyrovnávací paměť je oblast paměti udržovaná implementací TCP na přijímací straně, která se používá k dočasnému ukládání přijatých dat. TCP ukládá přijatá data v mezipaměti přijímání a čeká na to, aby si ji přečetla horní aplikace.

Všimněte si, že velikost mezipaměti a mezipaměti přijímání je omezená, pokud je mezipaměť plná, může TCP přijmout některé strategie, jako je kontrola přetížení, kontrola toku atd., Aby bylo zajištěno spolehlivé přenos dat a stabilitu sítě.

V počítačových sítích se přenos dat mezi hostiteli provádí pomocí segmentů. Co je tedy segment paketů?

TCP vytvoří segment TCP nebo segment paketů rozdělením příchozího proudu do kousků a přidáním záhlaví TCP do každého kusu. Každý segment může být přenášen pouze po omezenou dobu a nesmí překročit maximální velikost segmentu (MSS). Na své cestě dolů prochází segment paketů vrstvou propojení. Vrstva propojení má maximální přenosovou jednotku (MTU), což je maximální velikost paketu, která může projít vrstvou datového spojení. Maximální přenosová jednotka obvykle souvisí s komunikačním rozhraním.

Jaký je tedy rozdíl mezi MSS a MTU?

V počítačových sítích je hierarchická architektura velmi důležitá, protože bere v úvahu rozdíly mezi různými úrovněmi. Každá vrstva má jiné jméno; V transportní vrstvě se data nazývají segment a v síťové vrstvě se data nazývají IP paket. Proto lze maximální přenosovou jednotku (MTU) považovat za maximální velikost paketu IP, kterou lze přenášet síťovou vrstvou, zatímco maximální velikost segmentu (MSS) je koncept transportní vrstvy, který odkazuje na maximální množství dat, které mohou být přenášeny pomocí paketu TCP v čase.

Všimněte si, že pokud je maximální velikost segmentu (MSS) větší než maximální přenosová jednotka (MTU), fragmentace IP bude provedena v síťové vrstvě a TCP nerozdělí větší data do segmentů vhodných pro velikost MTU. Na vrstvě síťové vrstvy bude věnována sekce IP vrstvy.