Протоколы транспортного уровня

Транспортный уровень в компьютерных сетях отвечает за передачу данных между устройствами и хостами. Он играет решающую роль в обеспечении эффективной и надежной доставки данных по сети. Это достигается с помощью различных протоколов транспортного уровня, два из которых — это Протокол Управления Передачей (TCP) и Протокол Дейтаграмм Пользователя (UDP).

Протокол Управления Передачей (TCP)

TCP является ориентированным на соединение протоколом, который обеспечивает надежную, упорядоченную и проверенную на ошибки доставку потока байт между приложениями, работающими на хостах. Он устанавливает соединение между отправителем и получателем до передачи любых данных. Это соединение гарантирует, что пакеты данных доставляются в правильном порядке и без ошибок. TCP также включает механизмы управления потоком и управления перегрузками.

TCP гарантирует успешную доставку пакетов данных, требуя от получателя подтверждения получения каждого пакета. Если пакет потерян или поврежден во время передачи, TCP передаст его заново. Это обеспечивает целостность и точность передаваемых данных.

TCP широко используется для приложений, требующих надежной и точной передачи данных, таких как просмотр веб-страниц, электронная почта, передача файлов и протоколы удаленного доступа. Он особенно подходит для ситуаций, когда целостность данных имеет критическое значение, поскольку предоставляет механизмы, обеспечивающие правильное получение данных.

Протокол Дейтаграмм Пользователя (UDP)

UDP является протоколом без установления соединения, который предлагает простой метод обмена данными между устройствами. В отличие от TCP, UDP не устанавливает соединения перед передачей данных. Вместо этого он просто отправляет пакеты данных получателю без какой-либо гарантии доставки, упорядочивания или проверки на ошибки.

Простота UDP делает его быстрее и эффективнее, чем TCP. Поскольку он не выполняет дополнительные проверки и повторные передачи, требуемые TCP, UDP имеет меньшую нагрузку и требует меньше вычислительной мощности. Это делает его идеальным для приложений реального времени, которые отдают приоритет скорости и эффективности, таких как голосовая связь по IP (VoIP), онлайн-игры, потоковая передача видео и запросы системы доменных имен (DNS).

Однако, отсутствие проверки на ошибки и повторной передачи в UDP означает, что он менее надежен, чем TCP. Если пакет потерян или поврежден во время передачи, UDP не имеет механизма для его восстановления. Это может привести к потере данных или их неточной передаче. Поэтому UDP обычно используется в ситуациях, когда допустима случайная потеря данных, таких как приложения для общения в реальном времени, где незначительные сбои могут не иметь значительных последствий.

Как работают протоколы транспортного уровня

И TCP, и UDP работают путем сегментирования данных на небольшие пакеты для передачи по сети. Каждый пакет включает информацию, такую как исходные и целевые порты, номера последовательности и контрольные суммы для обнаружения ошибок.

TCP обеспечивает доставку данных в правильном порядке и без ошибок. Он достигает этого с помощью двух основных механизмов: номеров последовательности и подтверждений. Каждый пакет TCP назначается номер последовательности, который позволяет получателю переупорядочивать пакеты, если они прибывают не в порядке. Получатель отправляет отправителю подтверждения, указывающие на успешное получение пакетов. Если подтверждение не получено, отправитель передаст пакет заново.

UDP, с другой стороны, просто отправляет пакеты без какой-либо проверки на ошибки или упорядочивания. Получатель получает пакеты в порядке их передачи и обрабатывает их соответствующим образом. Если пакет потерян или поврежден, UDP не пытается его восстановить.

Советы по предотвращению проблем

Обеспечьте правильную настройку брандмауэра: Важно правильно настроить брандмауэры для разрешения необходимого трафика как для TCP, так и для UDP. Следует учитывать специфические требования используемых приложений и служб.
Выберите подходящий протокол: Для приложений, требующих надежной, упорядоченной и проверенной на ошибки доставки, таких как просмотр веб-страниц и передача файлов, рекомендуется использовать TCP. TCP обеспечивает передачу данных без ошибок и в правильном порядке.
Учитывайте скорость и эффективность: Для приложений, которые отдают приоритет скорости и эффективности, таких как голосовая связь по IP и онлайн-игры, UDP может быть подходящим выбором. Простота и низкая нагрузка UDP делают его быстрее и эффективнее.

Связанные термины

Пакет: Единица данных, передающаяся по сети. Он содержит передаваемые данные, а также такую информацию, как исходные и целевые адреса и другие управляющие данные.
Управление потоком: Процесс управления скоростью передачи данных между устройствами для предотвращения перегрузки принимающего устройства. Механизмы управления потоком позволяют отправителю регулировать скорость передачи в зависимости от способности получателя обрабатывать данные.
Управление перегрузками: Механизмы, используемые для предотвращения перегрузки сети, что может привести к потере пакетов и снижению производительности. Алгоритмы управления перегрузками регулируют скорость передачи, чтобы предотвратить перегрузку и поддерживать оптимальную производительность сети.

Get VPN Unlimited now!

other platforms