Протоколи транспортного рівня.
Протоколи транспортного рівня
Транспортний рівень у комп'ютерних мережах відповідає за передачу даних між пристроями та хостами. Він відіграє важливу роль у забезпеченні ефективної та надійної доставки даних через мережу. Це досягається за допомогою різних протоколів транспортного рівня, два з яких є Протокол керування передаванням (TCP) та Протокол користувацьких дейтаграм (UDP).
Протокол керування передаванням (TCP)
TCP є протоколом, орієнтованим на з'єднання, який забезпечує надійну, впорядковану та перевірену на помилки доставку потоку байтів між додатками, що працюють на хостах. Він встановлює з'єднання між відправником та отримувачем до передачі будь-яких даних. Це з'єднання забезпечує доставку пакетів даних у правильному порядку та без помилок. TCP також включає механізми керування потоком та керування перевантаженням.
TCP гарантує успішну доставку пакетів даних, вимагаючи від отримувача підтвердження отримання кожного пакета. Якщо пакет загублено або пошкоджено під час передачі, TCP повторно передасть його. Це забезпечує цілісність та точність переданих даних.
TCP широко використовується для додатків, що вимагають надійної та точної передачі даних, таких як веб-перегляд, електронна пошта, передача файлів та протоколи віддаленого доступу. Він особливо підходить для ситуацій, де критично важлива цілісність даних, оскільки пропонує механізми для забезпечення правильного отримання даних.
Протокол користувацьких дейтаграм (UDP)
UDP є протоколом без встановлення з'єднання, який пропонує простий метод зв'язку між пристроями. На відміну від TCP, UDP не встановлює з'єднання перед передачею даних. Замість цього він просто надсилає пакети даних одержувачу без гарантії доставки, упорядкування або перевірки на помилки.
Простота UDP робить його швидшим та ефективнішим порівняно з TCP. Оскільки він не виконує додаткові перевірки та повторні передачі, необхідні для TCP, UDP має менший наклад і вимагає менше обчислювальної потужності. Це робить його ідеальним для реальних додатків, які віддають пріоритет швидкості та ефективності, таких як голос через IP (VoIP), онлайн-ігри, потокове відео та запити системи доменних імен (DNS).
Однак відсутність перевірки помилок та повторної передачі в UDP означає, що він менш надійний, ніж TCP. Якщо пакет загублено або пошкоджено під час передачі, UDP не має механізмів для відновлення його. Це може призвести до втрати даних або неточної передачі. Тому UDP зазвичай використовується в сценаріях, де припустима випадкова втрата даних, наприклад, у додатках реального часу, де незначні збої можуть не мати суттєвих наслідків.
Як працюють протоколи транспортного рівня
І TCP, і UDP працюють шляхом сегментації даних на невеликі пакети для передачі по мережі. Кожен пакет містить інформацію, таку як вихідний та призначений порти, номери послідовностей та контролеві суми для виявлення помилок.
TCP забезпечує доставку даних у правильному порядку та без помилок. Він досягає цього завдяки двом основним механізмам: номерам послідовностей та підтвердженням. Кожний пакет TCP привласнюється номер послідовності, що дозволяє одержувачу повторно впорядковувати пакети, якщо вони прибудуть в неправильному порядку. Одержувач надсилає підтвердження відправнику, вказуючи на успішне отримання пакетів. Якщо підтвердження не отримано, відправник повторно передасть пакет.
UDP, з іншого боку, просто надсилає пакети без будь-якої перевірки помилок або впорядкування. Одержувач отримує пакети в тому порядку, в якому вони були передані, та обробляє їх відповідно. Якщо пакет загублено або пошкоджено, UDP не спробує його відновити.
Поради для запобігання
Забезпечення належної конфігурації брандмауера: Важливо належним чином налаштувати брандмауери для дозволу необхідного трафіку для TCP та UDP. Слід враховувати специфічні вимоги додатків та послуг, що використовуються.
Вибір відповідного протоколу: Для додатків, які вимагають надійної, впорядкованої та перевіреної на помилки доставки, таких як веб-перегляд та передача файлів, рекомендується використовувати TCP. TCP забезпечує передачу даних без помилок та у правильному порядку.
Враховуйте швидкість та ефективність: Для додатків, які віддають пріоритет швидкості та ефективності понад надійність, таких як голос через IP та онлайн-ігри, UDP може бути відповідним вибором. Простота та низький наклад UDP роблять його швидшим та ефективнішим.
Пов’язані терміни
Пакет: Одиниця даних, що передається по мережі. Він містить передані дані, а також інформацію, таку як вихідні та призначені адреси та іншу контрольну інформацію.
Керування потоком: Процес управління швидкістю передачі даних між пристроями, щоб запобігти перевантаженню приймаючого пристрою. Механізми керування потоком дозволяють відправнику налаштовувати швидкість передачі на основі здатності одержувача обробляти дані.
Керування перевантаженням: Механізми, що використовуються для забезпечення того, щоб мережа не була перевантажена даними, що може призвести до втрати пакетів та зниження продуктивності. Алгоритми керування перевантаженням налаштовують швидкість передачі для запобігання перевантаження та підтримання оптимальної продуктивності мережі.