TCP vs UDP: Luotettavuuden demystifiointi vs. tehokkuuskeskustelu

Tänään aloitamme keskittymällä TCP: hen. Aikaisemmin kerrostamista koskevassa luvussa mainitsimme tärkeän asian. Verkkokerroksessa ja alla on enemmän isäntäyhteyksien isäntä, mikä tarkoittaa, että tietokoneesi on tiedettävä, missä toinen tietokone on kytkemistä siihen. Verkon viestintä on kuitenkin usein tulkinta viestintää kuin maiden välinen viestintä. Siksi TCP -protokolla esittelee sataman käsitteen. Portti voidaan miehittää vain yksi prosessi, joka tarjoaa suoran viestintää eri isäntien käyttöprosessien välillä.

Kuljetuskerroksen tehtävänä on, kuinka tarjota suoria viestintäpalveluita eri isäntien sovellusprosessien välillä, joten se tunnetaan myös päähän -protokollaksi. Kuljetuskerros piilottaa verkon ydintiedot, jolloin sovellusprosessi näkee ikään kuin kahden kuljetuskerroksen entiteetin välillä olisi looginen päähän -viestintäkanava.

TCP tarkoittaa lähetysohjausprotokollaa ja sitä kutsutaan liitäntäkeskeiseksi protokollaksi. Tämä tarkoittaa, että ennen kuin yksi sovellus voi aloittaa tietojen lähettämisen toiselle, kahden prosessin on tehtävä kädenpuristus. Kädenpuristus on loogisesti kytketty prosessi, joka varmistaa luotettavan lähetyksen ja tietojen järjestäytymisen. Kädenpuristuksen aikana lähde- ja kohde -isäntien välillä muodostetaan yhteys vaihtamalla sarjan ohjauspaketteja ja sopimalla joihinkin parametreihin ja sääntöihin onnistuneen tiedonsiirron varmistamiseksi.

Mikä on TCP? (MyLinkingVerkon napautusjaVerkkopakettivälittäjävoisi käsitellä sekä TCP- että UDP -paketteja)
TCP (lähetysohjausprotokolla) on yhteyslähtöinen, luotettava, tavupohjainen kuljetuskerroksen viestintäprotokolla.

Yhteys-: Yhteyskeskeinen tarkoittaa, että TCP-viestintä on yksi-yksi, toisin sanoen pisteestä päähän -viestintä, toisin kuin UDP, joka voi lähettää viestejä useille isäntille samanaikaisesti, joten yksi-moniin viestintää ei voida saavuttaa.
Luotettava: TCP: n luotettavuus varmistaa, että paketit toimitetaan luotettavasti vastaanottimeen verkkolinkin muutoksista riippumatta, mikä tekee TCP: n protokollapaketin muodon monimutkaisemman kuin UDP: n.
Tavuvirtapohjainen: TCP: n tavuvirtapohjainen luonne mahdollistaa minkä tahansa kokoisten viestien ja takaa viestijärjestyksen: Vaikka edellistä viestiä ei olisi täysin vastaanotettu, ja vaikka seuraavat tavut olisi vastaanotettu, TCP ei toimittaa niitä sovelluskerrokseen käsittelyä varten ja pudottaa automaattisesti kaksoispaketit.
Kun isäntä A ja isäntä B ovat luoneet yhteyden, sovelluksen on vain käytettävä virtuaalista viestintälinjaa tietojen lähettämiseen ja vastaanottamiseen, mikä varmistaa tiedonsiirron. TCP -protokolla on vastuussa tehtävien, kuten yhteyden muodostamisen, katkaisun ja hallussapidon, ohjaamisesta. On huomattava, että tässä sanomme, että virtuaalinen linja tarkoittaa vain yhteyden luomista, TCP -protokollayhteys osoittaa vain, että molemmat osapuolet voivat aloittaa tiedonsiirron ja varmistaa tietojen luotettavuuden. Verkkolaitteet hoitavat reititys- ja kuljetussolmut; Itse TCP -protokolla ei koske näitä yksityiskohtia.

TCP-yhteys on täyden dupleksipalvelu, mikä tarkoittaa, että isäntä A ja isäntä B voivat siirtää tietoja molempiin suuntiin TCP-yhteyteen. Toisin sanoen tiedot voidaan siirtää isäntä A: n ja isäntä B: n välillä kaksisuuntaisessa virtauksessa.

TCP tallentaa väliaikaisesti tiedot yhteyden lähetyspuskuriin. Tämä lähetyspuskuri on yksi kolmisuuntaisen kädenpuristuksen aikana asetetuista välimuistista. Myöhemmin TCP lähettää välimuistin tiedot kohdekohtaisen isännän vastaanottovälimuistiin sopivana ajankohtana. Käytännössä jokaisessa vertaiselta on lähetysvälimuisti ja vastaanottovälimuisti, kuten tässä on esitetty:

Lähetyspuskuri on lähettäjän puolella TCP -toteutus ylläpitää muistialue, jota käytetään lähetettävien tietojen väliaikaisesti. Kun kolmisuuntainen kädenpuristus suoritetaan yhteyden luomiseksi, lähetysvälimuisti on asetettu ja käytetään tietojen tallentamiseen. Lähetä puskuri on dynaamisesti säädetty verkon ruuhkien ja vastaanottimen palautteen mukaan.

Vastaanottopuskuri on muistialue, jota TCP -toteutus ylläpitää vastaanottavalla puolella, jota käytetään väliaikaisesti vastaanotettujen tietojen tallentamiseen. TCP tallentaa vastaanotetut tiedot vastaanottovälimuistissa ja odottaa ylemmän sovelluksen lukemista sitä.

Huomaa, että lähetysvälimuistin ja vastaanottovälimuistin koko on rajallinen, kun välimuisti on täynnä, TCP voi ottaa käyttöön joitain strategioita, kuten ruuhkien hallintaa, virtauksenhallintaa jne., Jotta luotettavan tiedonsiirron ja verkon vakauden varmistamiseksi.

Tietokoneverkoissa tiedonsiirto isäntien välillä suoritetaan segmenttien avulla. Joten mikä on pakettisegmentti?

TCP luo TCP -segmentin tai pakettisegmentin jakamalla saapuvan virran paloiksi ja lisäämällä TCP -otsikot jokaiseen palaan. Jokainen segmentti voidaan lähettää vain rajoitetun ajan, eikä se voi ylittää maksimisegmentin kokoa (MSS). Matkalla alaspäin pakettisegmentti kulkee linkkikerroksen läpi. Linkkikerroksessa on maksimaalinen lähetysyksikkö (MTU), joka on maksimaalinen paketin koko, joka voi kulkea datalinkkikerroksen läpi. Suurin lähetysyksikkö liittyy yleensä viestintärajapintaan.

Joten mitä eroa MSS: n ja MTU: n välillä on?

Tietokoneverkoissa hierarkkinen arkkitehtuuri on erittäin tärkeä, koska siinä otetaan huomioon erot eri tasojen välillä. Jokaisella kerroksella on erilainen nimi; Kuljetuskerroksessa tietoja kutsutaan segmentiksi, ja verkkokerroksessa tietoja kutsutaan IP -pakettiin. Siksi enimmäisvaihtoyksikköä (MTU) voidaan pitää suurimman IP -paketin kokoa, jonka verkkokerros voidaan lähettää, kun taas suurin segmentin koko (MSS) on kuljetuskerroskonsepti, joka viittaa enimmäismäärään tietomäärää, jonka TCP -paketti voi lähettää kerrallaan.

Huomaa, että kun maksimisegmentin koko (MSS) on suurempi kuin maksimaalinen lähetysyksikkö (MTU), IP -pirstoutuminen suoritetaan verkkokerroksessa ja TCP ei jaa suurempia tietoja MTU -koon mukaisiin segmentteihin. IP -kerrokselle on omistettu verkkokerroksen osa.