TCP vs UDP: Demystifying l-affidabbiltà vs id-dibattitu dwar l-effiċjenza

Illum, se nibdew billi niffukaw fuq TCP. Aktar kmieni fil-kapitolu dwar is-saffi, semmejna punt importanti. Fis-saff tan-netwerk u hawn taħt, huwa aktar dwar il-konnessjonijiet ospitanti li jospitaw, li jfisser li l-kompjuter tiegħek jeħtieġ li jkun jaf fejn huwa kompjuter ieħor sabiex tikkonnettja miegħu. Madankollu, il-komunikazzjoni f'netwerk ħafna drabi hija komunikazzjoni interproċess aktar milli komunikazzjoni intermachine. Għalhekk, il-protokoll TCP jintroduċi l-kunċett tal-port. Port jista 'jkun okkupat minn proċess wieħed biss, li jipprovdi komunikazzjoni diretta bejn il-proċessi ta' applikazzjoni li jaħdmu fuq ospiti differenti.

Il-kompitu tas-saff tat-trasport huwa kif jipprovdi servizzi ta 'komunikazzjoni diretti bejn il-proċessi ta' applikazzjoni li jaħdmu fuq ospiti differenti, u għalhekk huwa magħruf ukoll bħala protokoll end-to-end. Is-saff tat-trasport jaħbi d-dettalji ewlenin tan-netwerk, li jippermetti li l-proċess tal-applikazzjoni jara bħallikieku hemm kanal ta 'komunikazzjoni loġiku end-to-end bejn iż-żewġ entitajiet tas-saff tat-trasport.

TCP tfisser il-protokoll tal-kontroll tat-trasmissjoni u huwa magħruf bħala protokoll orjentat lejn il-konnessjoni. Dan ifisser li qabel applikazzjoni waħda tkun tista 'tibda tibgħat data lill-oħra, iż-żewġ proċessi għandhom jagħmlu handshake. Handshake huwa proċess konness loġikament li jiżgura trasmissjoni affidabbli u riċeviment ordnat ta 'dejta. Matul il-handshake, hija stabbilita konnessjoni bejn is-sors u l-ospiti tad-destinazzjoni billi tiskambja serje ta 'pakketti ta' kontroll u taqbel fuq xi parametri u regoli biex tiżgura trasmissjoni ta 'data b'suċċess.

X'inhu TCP? (Mylinking'sNetwerk TapuBroker tal-pakketti tan-netwerkJista 'jipproċessa kemm pakketti TCP jew UDP)
TCP (Protokoll ta 'Kontroll tat-Trasmissjoni) huwa protokoll ta' komunikazzjoni tat-trasport orjentat lejn il-konnessjoni, affidabbli, byte-stream ibbażat fuq il-byte.

Orjentat lejn il-konnessjoni: Orjentat lejn il-konnessjoni jfisser li l-komunikazzjoni TCP hija waħda għal waħda, jiġifieri, komunikazzjoni minn punt għal punt għal tarf, b'differenza mill-UDP, li tista 'tibgħat messaġġi lil ospiti multipli fl-istess ħin, u għalhekk komunikazzjoni waħda għal ħafna ma tistax tinkiseb.
Affidabbli: L-affidabbiltà tat-TCP tiżgura li l-pakketti jitwasslu b'mod affidabbli lir-riċevitur irrispettivament mill-bidliet fil-link tan-netwerk, li jagħmel il-format tal-pakkett tal-protokoll tat-TCP aktar kumpless minn dak tal-UDP.
Bbażat fuq byte-stream: In-natura bbażata fuq il-byte-stream ta 'TCP tippermetti t-trasmissjoni ta' messaġġi ta 'kwalunkwe daqs u tiggarantixxi l-ordni ta' messaġġ: Anki jekk il-messaġġ preċedenti ma ntlaqax kompletament, u anke jekk irċeviet il-bytes sussegwenti, TCP ma jwassalhomx lis-saff tal-applikazzjoni għall-ipproċessar u awtomatikament iwaqqa 'l-pakketti duplikati.
Ladarba l-Ospitanti A u l-Ospitanti B stabbilixxew konnessjoni, l-applikazzjoni teħtieġ biss tuża l-linja ta 'komunikazzjoni virtwali biex tibgħat u tirċievi data, u b'hekk tiżgura t-trasmissjoni tad-dejta. Il-protokoll TCP huwa responsabbli għall-kontroll tal-kompiti bħal stabbiliment tal-konnessjoni, skonnettjar u azjenda. Għandu jkun innutat li hawnhekk ngħidu li l-linja virtwali tfisser biss li tistabbilixxi konnessjoni, il-konnessjoni tal-protokoll TCP tindika biss li ż-żewġ naħat jistgħu jibdew it-trasmissjoni tad-dejta, u biex jiżguraw l-affidabbiltà tad-dejta. Ir-rotta u l-għoqiedi tat-trasport huma mmaniġġjati mill-apparati tan-netwerk; Il-protokoll TCP innifsu mhuwiex ikkonċernat b'dawn id-dettalji.

Konnessjoni TCP hija servizz sħiħ-duplex, li jfisser li l-Ospitanti A u l-Ospitanti B jistgħu jittrasmettu dejta fiż-żewġ direzzjonijiet f'konnessjoni TCP. Jiġifieri, id-dejta tista 'tiġi trasferita bejn l-Ospitanti A u l-Ospitanti B fi fluss bidirezzjonali.

TCP jaħżen temporanjament id-dejta fil-buffer Ibgħat il-konnessjoni. Dan il-buffer jibgħat huwa wieħed mill-caches imwaqqfa waqt it-tliet handshake. Sussegwentement, TCP tibgħat id-dejta fil-cache Ibgħat lill-cache li tirċievi l-ospitanti tad-destinazzjoni fil-ħin xieraq. Fil-prattika, kull pari se jkollu cache jibgħat u jirċievi cache, kif muri hawn:

TCP-UDP

Il-buffer Ibgħat huwa qasam tal-memorja miżmum mill-implimentazzjoni TCP fuq in-naħa tal-mittent li tintuża biex tinħażen temporanjament id-dejta li għandha tintbagħat. Meta l-handshake bi tliet direzzjonijiet titwettaq biex tistabbilixxi konnessjoni, il-cache Ibgħat huwa stabbilit u użat biex tinħażen id-dejta. Il-buffer Ibgħat huwa aġġustat b'mod dinamiku skont il-konġestjoni tan-netwerk u l-feedback mir-riċevitur.

Buffer li jirċievi huwa qasam tal-memorja miżmum mill-implimentazzjoni TCP fuq in-naħa li tirċievi li tintuża biex tinħażen temporanjament dejta riċevuta. TCP jaħżen id-dejta riċevuta fil-cache li jirċievi u jistenna li l-applikazzjoni ta ’fuq taqraha.

Innota li d-daqs ta 'tibgħat cache u l-cache li tirċievi huwa limitat, meta l-cache huwa sħiħ, TCP jista' jadotta xi strateġiji, bħal kontroll tal-konġestjoni, kontroll tal-fluss, eċċ., Biex jiżgura trażmissjoni ta 'dejta affidabbli u stabbiltà tan-netwerk.

Fin-netwerks tal-kompjuter, it-trasmissjoni tad-dejta bejn l-ospiti titwettaq permezz ta 'segmenti. Allura x'inhu segment tal-pakkett?

TCP joħloq segment TCP, jew segment tal-pakkett, billi jaqsam il-fluss li jkun dieħel f'biċċiet u jżid intestaturi TCP ma 'kull blokk. Kull segment jista 'jiġi trasmess biss għal ammont limitat ta' żmien u ma jistax jaqbeż id-daqs massimu tas-segment (MSS). Fit-triq tiegħu 'l isfel, segment tal-pakketti jgħaddi mis-saff tal-link. Is-saff tal-link għandu unità ta 'trasmissjoni massima (MTU), li huwa d-daqs massimu tal-pakkett li jista' jgħaddi mis-saff tal-link tad-dejta. L-unità massima ta 'trasmissjoni hija ġeneralment relatata mal-interface tal-komunikazzjoni.

Allura x'inhi d-differenza bejn MSS u MTU?

Fin-netwerks tal-kompjuter, l-arkitettura ġerarkika hija importanti ħafna minħabba li tqis id-differenzi bejn il-livelli differenti. Kull saff għandu isem differenti; Fis-saff tat-trasport, id-dejta tissejjaħ segment, u fis-saff tan-netwerk, id-dejta tissejjaħ pakkett IP. Għalhekk, l-unità ta 'trasmissjoni massima (MTU) tista' tkun maħsuba bħala d-daqs massimu tal-pakkett IP li jista 'jiġi trasmess mis-saff tan-netwerk, filwaqt li d-daqs massimu tas-segment (MSS) huwa kunċett ta' saff tat-trasport li jirreferi għall-ammont massimu ta 'dejta li tista' tiġi trasmessa minn pakkett TCP kull darba.

Innota li meta d-daqs massimu tas-segment (MSS) huwa ikbar mill-unità massima ta 'trasmissjoni (MTU), il-frammentazzjoni IP se titwettaq fis-saff tan-netwerk, u TCP mhux se jaqsam id-dejta akbar f'segmenti adattati għad-daqs tal-MTU. Se jkun hemm sezzjoni fuq is-saff tan-netwerk iddedikat għas-saff IP.

Struttura tas-Segment tal-Pakkett TCP
Ejja nesploraw il-format u l-kontenut tal-intestaturi TCP.

Segment TCP

Numru tas-sekwenza: Numru każwali ġġenerat mill-kompjuter meta l-konnessjoni tkun stabbilita bħala l-valur inizjali tagħha meta l-konnessjoni TCP hija stabbilita, u n-numru tas-sekwenza jintbagħat lir-riċevitur permezz tal-pakkett SYN. Matul it-trasmissjoni tad-dejta, il-mittent iżid in-numru tas-sekwenza skont l-ammont ta 'dejta mibgħuta. Ir-riċevitur jiġġudika l-ordni tad-dejta skont in-numru tas-sekwenza riċevut. Jekk id-dejta tinstab barra mill-ordni, ir-riċevitur jerġa 'jordna d-dejta biex jiżgura l-ordni tad-dejta.

Numru ta 'Rikonoxximent: Dan huwa numru tas-sekwenza użat fit-TCP biex jirrikonoxxi l-irċevuta tad-dejta. Jindika n-numru tas-sekwenza tad-dejta li jmiss li l-mittent jistenna li jirċievi. F'konnessjoni TCP, ir-riċevitur jiddetermina liema dejta ġiet riċevuta b'suċċess abbażi tan-numru tas-sekwenza tas-segment tal-pakketti tad-dejta riċevuta. Meta r-riċevitur jirċievi b'suċċess id-dejta, jibgħat pakkett ACK lill-mittent, li fih in-numru ta 'rikonoxximent ta' rikonoxximent. Wara li rċieva l-pakkett ACK, il-mittent jista 'jikkonferma li d-dejta qabel ma tirrikonoxxi n-numru tat-tweġiba ġiet riċevuta b'suċċess.

Il-bits tal-kontroll ta 'segment TCP jinkludu dan li ġej:

Ack bit: Meta dan il-bit huwa 1, dan ifisser li l-qasam tar-risposta ta 'rikonoxximent huwa validu. TCP jispeċifika li dan il-bit għandu jkun issettjat għal 1 ħlief għall-pakketti SYN meta l-konnessjoni hija inizjalment stabbilita.
L-ewwel ftit: Meta dan il-bit huwa 1, jindika li hemm eċċezzjoni fil-konnessjoni TCP u l-konnessjoni għandha tkun imġiegħla tiġi skonnettjata.
Syn bit: Meta dan il-bit huwa ssettjat għal 1, ifisser li l-konnessjoni għandha tiġi stabbilita u l-valur inizjali tan-numru tas-sekwenza huwa ssettjat fil-qasam tan-numru tas-sekwenza.
Fin bit: Meta dan il-bit huwa 1, dan ifisser li ma tintbagħatx aktar dejta fil-futur u l-konnessjoni hija mixtieqa.
Il-funzjonijiet u l-karatteristiċi varji tat-TCP huma inkorporati mill-istruttura tas-segmenti tal-pakketti TCP.

X'inhu UDP? (Mylinking'sNetwerk TapuBroker tal-pakketti tan-netwerkJista 'jipproċessa kemm pakketti TCP jew UDP)
Protokoll ta 'Datagram għall-Utent (UDP) huwa protokoll ta' komunikazzjoni mingħajr konnessjoni. Meta mqabbel ma 'TCP, UDP ma jipprovdix mekkaniżmi ta' kontroll kumplessi. Il-protokoll UDP jippermetti lill-applikazzjonijiet jibagħtu direttament pakketti IP inkapsulati mingħajr ma jistabbilixxu konnessjoni. Meta l-iżviluppatur jagħżel li juża UDP minflok TCP, l-applikazzjoni tikkomunika direttament mal-IP.

L-isem sħiħ tal-protokoll UDP huwa l-protokoll tad-datagramma tal-utent, u l-intestatura tiegħu hija biss tmien bytes (64 bits), li hija konċiża ħafna. Il-format tal-intestatura UDP huwa kif ġej:

Segment UDP

Portijiet tad-destinazzjoni u tas-sors: L-iskop ewlieni tagħhom huwa li jindikaw għal liema proċess UDP għandu jibgħat pakketti.
Daqs tal-pakkett: Il-kamp tad-daqs tal-pakkett iżomm id-daqs tal-intestatura UDP flimkien mad-daqs tad-dejta
Checksum: Iddisinjat biex jiżgura konsenja affidabbli ta 'intestaturi UDP u dejta Ir-rwol tal-checksum huwa li tiskopri jekk seħħx żball jew korruzzjoni waqt it-trasmissjoni ta' pakkett UDP biex tiżgura l-integrità tad-dejta.

Differenzi bejn TCP u UDP f'Mylinking'sNetwerk TapuBroker tal-pakketti tan-netwerkJista 'jipproċessa kemm pakketti TCP jew UDP
TCP u UDP huma differenti fl-aspetti li ġejjin:

TCP vs UDP

Konnessjoni: TCP huwa protokoll ta 'trasport orjentat lejn il-konnessjoni li jirrikjedi li tkun stabbilita konnessjoni qabel ma tkun tista' tiġi trasferita d-dejta. L-UDP, min-naħa l-oħra, ma teħtieġx konnessjoni u tista 'tittrasferixxi d-dejta immedjatament.

Oġġett tas-Servizz: TCP huwa servizz wieħed għal wieħed b'żewġ punti, jiġifieri, konnessjoni għandha biss żewġ punti finali biex tikkomunika ma 'xulxin. Madankollu, UDP jappoġġja komunikazzjoni interattiva waħda għal waħda, waħda u ħafna għal ħafna, li tista 'tikkomunika ma' ospiti multipli fl-istess ħin.

Affidabilità: TCP jipprovdi s-servizz tat-twassil tad-dejta b'mod affidabbli, u jiżgura li d-dejta hija ħielsa mill-iżbalji, mingħajr telf, mhux duplikata, u tasal fuq talba. L-UDP, min-naħa l-oħra, tagħmel l-aħjar sforz tagħha u ma tiggarantixxix kunsinna affidabbli. L-UDP jista 'jsofri minn telf ta' dejta u sitwazzjonijiet oħra waqt it-trasmissjoni.

Kontroll tal-konġestjoni, kontroll tal-fluss: TCP għandu mekkaniżmi ta 'kontroll tal-konġestjoni u kontroll tal-fluss, li jistgħu jaġġustaw ir-rata ta' trasmissjoni tad-dejta skont il-kundizzjonijiet tan-netwerk biex jiżguraw is-sigurtà u l-istabbiltà tat-trasmissjoni tad-dejta. L-UDP m'għandux mekkaniżmi ta 'kontroll tal-konġestjoni u kontroll tal-fluss, anke jekk in-netwerk huwa konġestjonat ħafna, ma jagħmilx aġġustamenti għar-rata ta' tibgħat UDP.

Intestatura fuq l-għoli: TCP għandu tul ta 'intestatura twil, tipikament 20 bytes, li jiżdied meta jintużaw l-oqsma tal-għażla. L-UDP, min-naħa l-oħra, għandu intestatura fissa ta '8 bytes biss, u għalhekk UDP għandu intestatura aktar baxxa.

TCP vs UDP

Xenarji ta 'applikazzjoni TCP u UDP:
TCP u UDP huma żewġ protokolli differenti tas-saff tat-trasport, u għandhom xi differenzi fix-xenarji tal-applikazzjoni.

Peress li TCP huwa protokoll orjentat lejn il-konnessjoni, huwa użat primarjament f'xenarji fejn tkun meħtieġa twassil ta 'data affidabbli. Xi każijiet ta 'użu komuni jinkludu:

Trasferiment tal-fajl FTP: TCP jista 'jiżgura li l-fajls ma jintilfux u jiġu korrotti waqt it-trasferiment.
Http / https: TCP jiżgura l-integrità u l-korrettezza tal-kontenut tal-web.
Minħabba li l-UDP huwa protokoll mingħajr konnessjoni, ma jipprovdix garanzija ta 'affidabbiltà, iżda għandu l-karatteristiċi ta' effiċjenza u ħin reali. UDP huwa adattat għax-xenarji li ġejjin:

Traffiku b'pakketti baxxi, bħal DNS (Sistema ta 'Isem tad-Dominju): Il-mistoqsijiet DNS huma ġeneralment pakketti qosra, u l-UDP jista 'jlestihom aktar malajr.
Komunikazzjoni multimedjali bħal vidjow u awdjo: Għal trasmissjoni multimedjali b'rekwiżiti għoljin f'ħin reali, UDP jista 'jipprovdi latenza aktar baxxa biex jiżgura li d-dejta tista' tiġi trasmessa f'waqtu.
Komunikazzjoni mxandra: UDP jappoġġja komunikazzjoni waħda għal ħafna u ħafna għal ħafna u tista 'tintuża għat-trasmissjoni ta' messaġġi ta 'xandir.

Sommarju
Illum tgħallimna dwar TCP. TCP huwa protokoll ta 'komunikazzjoni tat-trasport orjentat lejn il-konnessjoni, affidabbli, ibbażat fuq byte-stream. Tiżgura t-trasmissjoni affidabbli u r-riċeviment ordnat tad-dejta billi tistabbilixxi konnessjoni, handshake u rikonoxximent. TCP Protocol juża portijiet biex jirrealizza l-komunikazzjoni bejn il-proċessi, u jipprovdi servizzi ta 'komunikazzjoni diretti għal proċessi ta' applikazzjoni li jaħdmu fuq ospiti differenti. Il-konnessjonijiet TCP huma full-duplex, li jippermettu trasferimenti simultanji ta 'dejta bidirezzjonali. B'kuntrast, UDP huwa protokoll ta 'komunikazzjoni orjentat mingħajr konnessjoni, li ma jipprovdix garanziji ta' affidabbiltà u huwa adattat għal xi xenarji b'rekwiżiti għoljin f'ħin reali. TCP u UDP huma differenti fil-modalità ta 'konnessjoni, oġġett ta' servizz, affidabilità, kontroll tal-konġestjoni, kontroll tal-fluss u aspetti oħra, u x-xenarji ta 'applikazzjoni tagħhom huma wkoll differenti.


Post tal-Post: 03-2024 ta 'Diċembru