tcp-protokollan luoma tietolohko. Tietojen lähettäminen TCP:n kautta. Menetelmät luotettavan tietoliikenteen varmistamiseksi TCP:ssä

TCP/IP-protokolla luotiin ensimmäisen kerran 1970-luvun alussa ja sitä käytettiin ARPANETin luomiseen. Tekniikka kehitettiin osana tutkimusprojektia, jonka tarkoituksena oli selvittää mahdollisuuksia yhdistää tietokoneita yhteen paikalliseen tai virtuaalinen verkko verkkotoiminta.

Yhteyden muodostaminen TCP:ssä tehdään erityisellä asiakasohjelmalla, kuten selaimella, sähköpostiohjelmalla tai viestintäohjelmalla.

TCP-rakenne

TCP/IP-rakenteen avulla voit luoda pääsyn etätietokoneet, sekä yhdistää yksittäisiä laitteita paikallisten verkkojen luomiseksi, jotka toimivat erillään yleisistä verkoista. TCP on luotettava tiedonsiirtoprotokolla. Siten kaikki verkossa lähetettävät tiedot taataan vastaanottavan vastaanottajan eli ts. käyttäjä, jolle tiedot on luovutettu.

Vaihtoehto TCP:lle on UDP. Tärkeitä eroja Näiden verkkojen välillä on, että TCP:n on ensin muodostettava luotettava yhteys tiedon lähettäjän ja vastaanottajan välille. Kun yhteys on muodostettu, tiedot siirretään ja yhteyden katkaisu alkaa. UDP aloittaa lähetyksen välittömästi tarvittavat paketit tietoja käyttäjälle ilman esiluominen kanava.

Tietojen lähettäminen TCP:n kautta

Asennuksen jälkeen TCP-yhteydet lähettää tietoja luotuja reittejä pitkin tiedon lähettäjän ja vastaanottajan IP-osoitteiden mukaisesti. IP-osoite on yksilöllinen tunniste kaikille verkkolaite Internetissä, joten luodun tunnelin kautta lähetettyä pakettia ei voi kadota tai lähettää vahingossa toiselle käyttäjälle.

Päällä fyysinen taso Tiedonsiirtotiedot ovat taajuuksia, amplitudeja ja muita signaalimuotoja, joita vastaanottajan verkkokortti jo käsittelee.

Kanavaprotokollat ​​vastaavat tietojen käsittelystä tietokoneen toimesta ja välittämisestä muille komponenteille, joita ovat Ethernet, ATM, SLIP, IEEE 802.11. Nämä kanavat eivät tarjoa vain tiedonsiirtoa, vaan myös toimitusmuotoa vastaanottajalle. Siten IEEE 802.11 -verkoissa tiedot lähetetään langattoman radiosignaalin avulla. Tässä tapauksessa signaali lähetetään osoitteesta verkkokortti tietokone, jolla on myös oma MAC-koodi. Ethernetin tapauksessa kaikki tiedonsiirto tapahtuu kaapeliyhteydellä.

Video aiheesta

SISÄÄN nykyaikaiset olosuhteet yhteiskunnan ja sivilisaation toiminta on mahdotonta ilman nopean tiedonvaihdon keinoja. Tämä ongelma pyydetään ratkaisemaan globaaleja Tietokoneverkot.

Globaali verkko (GCN) on verkko, joka koostuu tietokoneista, jotka kattavat valtavia alueita ja joihin sisältyy rajoittamaton määrä tätä verkkoa tietokonejärjestelmät. Tällaisten verkkojen toiminnan pääedellytys on tiedon välitön siirto verkon kautta riippumatta lähettävän ja vastaanottavan tietokoneen etäisyydestä.

Globaali verkosto eroaa paikallisesta, ensinnäkin se on enemmän alhaiset nopeudet tiedonsiirto. Globaalit verkot toimivat TCP/IP-, MPLS-, ATM- ja eräiden muiden protokollien kautta. Tunnetuin niistä on TCP/IP-protokolla, joka sisältää eri tasoisia aliprotokollat: sovellus-, kuljetus-, verkko-, fyysinen ja kanava.

Sovellustasolla useimmat ohjelmat toimivat, joilla on omat protokollansa, jotka tunnetaan laajalti tavallisia käyttäjiä PC (HTTP, WWW, FTP jne.). Nämä protokollat ​​tarjoavat käyttäjän tarvitsemien tietojen visualisoinnin ja näyttämisen.

Kuljetusprotokolla on vastuussa tietojen toimittamisesta täsmälleen siihen sovellukseen, joka pystyy käsittelemään sen. Sitä kutsutaan TCP:ksi.

Verkkokerros on itse asiassa vastaanottava kerros, kun se lähettää tietoa ja lähettää pyyntöjä alemmille kerroksille kaiken tiedon saamiseksi. Sitä kutsutaan IP-protokollaksi.

Fyysinen kerros ja linkkikerros ovat vastuussa tietojen välittämisen ehtojen ja menetelmien määrittelystä.

Kuuluisin maailmanlaajuinen verkosto on WWW (Maailma Laaja verkko), joka on kokoelma palvelimia, joihin tallennetaan käyttäjille tarpeellista tietoa, ja tietokoneita, jotka voivat sekä vastaanottaa tietoja palvelimilta että ladata niitä niille. WWW erottuu kätevyydestään ja helppokäyttöisyydestään sekä alhaisista tiedonsiirtonopeusvaatimuksista. Tämä mahdollisti tämän verkoston kehittymisen hieman yli kymmenen vuoden ajan.

Video aiheesta

On tapana viitata symboliseen merkintään, joka korvaa IP-osoitteisiin perustuvan numeerisen osoitteen Internetissä. Reititystaulukon käsittelyssä käytettävä numeerinen osoitus on ihanteellinen tietokoneen käyttöä, mutta aiheuttaa merkittäviä vaikeuksia käyttäjän muistaa. Mnemonisesti merkitykselliset verkkotunnukset tulevat apuun.

Internet-yhteydet muodostetaan käyttämällä neljän arvon numeerisia ryhmiä, jotka erotetaan symbolilla "." ja kutsui IP-osoitteita. Verkkotunnuskompleksin symboliset nimet ovat palvelu, joka on suunniteltu helpottamaan vaaditun IP-osoitteen löytämistä verkosta. Verkkotunnuksen tekninen ilmaisin on "." V sähköpostiosoite käyttäjä. Joten google.com-osoitteessa verkkotunnuksen nimi on itse verkkotunnuksen nimi Nimi ei pysty tarjoamaan pääsyä vaadittuun Internet-resurssiin. Muistonimen käyttö koostuu kahdesta vaiheesta: - IP-osoitteet nimen mukaan hosts-tiedosto, joka sisältää IP-osoitteen ja tietokoneen nimen välisiä vastaavuustaulukoita - yhteyden muodostaminen etäverkkoresurssiin tietyssä IP-osoitteessa DNS-palvelu on hankkia IP-osoite yhteyden muodostamista varten, mikä tekee tästä palvelusta TCP/IP-protokollan apupalvelun. on verkkotunnuksen nimen erotin, vaikka käytännössä sen katsotaan yleensä viittaavan juuriverkkotunnukseen, jolla ei ole omaa tunnistetta. Juuri - koko Internet-isäntä - on jaettu: - ensimmäinen taso - gov, edu, com, net - kansalliset verkkotunnukset - uk, jp, ch, jne.; alueellisia verkkotunnuksia- msk;- yritysten verkkotunnuksia- Organisaatioiden toimialueet Verkkotunnusten tutun puurakenteen säilyttäminen johti vakiintuneen terminologian käyttöön - juuri, puusolmut, lehti. Termi "isäntä" tässä hierarkiassa on määritetty lehdelle, jonka alla ei ole yhtä solmua. Koko nimi isännästä tulee peräkkäinen luettelo kaikista välisolmut juuren ja lehden välissä, erotettuna "." vasemmalta oikealle: ivan.net.abcd.ru, jossa ru on puun juuri, abcd on organisaation nimi, ivan on puun lehti (isäntä).

Video aiheesta

Lähteet:

• Internet-verkkotunnusjärjestelmä vuonna 2018

Vuorovaikutus tietokoneiden välillä Internetissä tapahtuu kautta verkkoprotokollat, jotka ovat sovittuja erityissääntöjä, joiden mukaan eri tiedonsiirtolaitteet vaihtavat tietoja. On protokollia virheenhallintaformaateille ja muun tyyppisille protokollille. Maailmanlaajuisesti verkkotyöskentely useimmin käytetty TCP-IP-protokolla.

Millaista tekniikkaa tämä on? Nimi TCP-IP tulee kahdesta verkkoprotokollasta: TCP ja IP. Verkkojen rakentaminen ei tietenkään rajoitu näihin kahteen protokollaan, vaan tiedonsiirron organisoinnin kannalta ne ovat perustavanlaatuisia. Itse asiassa TCP-IP on joukko protokollia, jotka mahdollistavat yksittäisten verkkojen muodostamisen

TCP-IP-protokolla, jota ei voi kuvata vain IP:n ja TCP:n määritelmillä, sisältää myös protokollat ​​UDP, SMTP, ICMP, FTP, telnet ja paljon muuta. Nämä ja muut TCP-IP-protokollat ​​tarjoavat eniten kokopäivätyö Internet-verkot.

Alla annamme yksityiskohtaisen kuvauksen jokaisesta protokollaan sisältyvästä protokollasta yleinen käsite TCP-IP.

. Internet-protokolla(IP) vastaa tiedon suorasta välittämisestä verkossa. Tiedot jaetaan osiin (toisin sanoen paketteihin) ja lähetetään vastaanottajalle lähettäjältä. Tarkkaa osoitetta varten sinun on määritettävä vastaanottajan tarkka osoite tai koordinaatit. Tällaiset osoitteet koostuvat neljästä tavusta, jotka on erotettu toisistaan ​​pisteillä. Jokaisen tietokoneen osoite on yksilöllinen.

Pelkkä IP-protokollan käyttö ei kuitenkaan välttämättä riitä oikeaan tiedonsiirtoon, koska suurimman osan välitettävistä tiedoista on yli 1500 merkkiä, mikä ei enää mahdu yhteen pakettiin ja osa paketeista saattaa kadota lähetyksen aikana tai lähteä väärä järjestys, mitä tarvitaan.

. Lähetyksen ohjausprotokolla(TCP) käytetään korkeammalla tasolla kuin edellinen. Perustuen IP-protokollan kykyyn siirtää tietoa isännästä toiseen, TCP-protokolla mahdollistaa suurten tietomäärien lähettämisen. TCP vastaa myös erottamisesta lähetettyä tietoa erillisiin osiin - pakkauksiin - ja kunnollinen palautuminen tiedot lähetyksen jälkeen vastaanotetuista paketeista. Jossa tämä protokolla lähettää automaattisesti uudelleen virheitä sisältävät paketit.

Suurten määrien tiedonsiirron organisoinnin hallinta voidaan suorittaa useilla erityisillä protokollilla toiminnallinen tarkoitus. Erityisesti on olemassa seuraavan tyyppisiä TCP-protokollia.

1. FTP(Tiedosto Siirtoprotokolla) järjestää tiedostojen siirron ja sitä käytetään tiedon siirtämiseen kahden Internet-solmun välillä TCP-yhteyksiä käyttäen binääri- tai yksinkertaisena tekstitiedosto, nimettynä alueena tietokoneen muistissa. Tässä tapauksessa ei ole väliä missä nämä solmut sijaitsevat ja miten ne on kytketty toisiinsa.

2. User Datagram Protocol, tai User Datagram Protocol, on yhteydestä riippumaton ja lähettää dataa UDP-datagrammeiksi kutsuttuina paketteina. Tämä protokolla ei kuitenkaan ole yhtä luotettava kuin TCP, koska lähettäjä ei tiedä, onko paketti todella vastaanotettu.

3. ICMP(Internet Control Message Protocol) on olemassa tiedonsiirron aikana esiintyvien virhesanomien lähettämiseen Internet-verkot. ICMP-protokolla raportoi kuitenkin vain virheistä, mutta ei poista virheisiin johtaneita syitä.

4. Telnet- jota käytetään toteutukseen tekstikäyttöliittymä verkossa TCP-siirtoa käyttämällä.

5. SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) on erityinen sähkopostilla, joka määrittää viestien muodon, jotka lähetetään yhdestä tietokoneesta, jota kutsutaan SMTP-asiakkaaksi, toiseen tietokoneeseen, jossa on SMTP-palvelin. Tällöin tämä siirto voi viivästyä jonkin aikaa, kunnes sekä asiakkaan että palvelimen työ on aktivoitu.

Tiedonsiirtomalli TCP-IP-protokollan kautta

1. TCP-protokolla jakaa koko datamäärän paketeiksi ja numeroi ne pakaten ne TCP-kuoriin, jolloin voit palauttaa tiedon osien vastaanottojärjestyksen. Kun data sijoitetaan tällaiseen kirjekuoreen, lasketaan tarkistussumma, joka kirjoitetaan sitten TCP-otsikkoon.

3. TCP tarkistaa sitten, onko kaikki paketit vastaanotettu. Jos vastikään laskettu ei vastaanoton aikana ole sama kuin kirjekuoressa ilmoitettu, tämä osoittaa, että osa tiedoista on kadonnut tai vääristynyt lähetyksen aikana, TCP-IP-protokolla pyytää uudelleen tämän paketin edelleenlähetystä. Tietojen vastaanottamisesta vaaditaan myös vahvistus vastaanottajalta.

4. Vahvistettuaan kaikkien pakettien vastaanottamisen TCP-protokolla järjestää ne vastaavasti ja kokoaa ne yhdeksi kokonaisuudeksi.

TCP-protokolla käyttää toistuvia tiedonsiirtoja ja odotusaikoja (tai aikakatkaisuja) varmistaakseen tiedon luotettavan toimituksen. Paketteja voidaan lähettää kahteen suuntaan samanaikaisesti.

Siten TCP-IP eliminoi uudelleenlähetysten tarpeen ja odottaa sovellusprosesseja (kuten Telnet ja FTP).

TCP/IP-protokollapinon siirtoprotokollat ​​TCP ja UDP tarjoavat tiedonsiirron minkä tahansa parin välillä hakemusprosessit toimivat verkossa ja tarjoavat rajapinnan IP-protokollalle demultipleksoimalla useita prosesseja käyttämällä portteja siirtokerroksen osoitteina. Jokaiselle tietokoneella suoritettavalle sovellusprosessille (AP) (sovellus) a useita sisääntulopisteitä, joka toimii kuljetusosoitteet, nimeltään portit (Kuva 4.60).

On kaksi tapaa määrittää portti sovellukselle:

· keskitetty(määritetyt tai määritetyt numerot 0 - 1023), käyttämällä standard-huoneita, määritetty julkisille palveluille (sovelluksille), esimerkiksi: FTP – 21, telnet – 23, SMTP – 25, DNS – 53, HTTP – 80.

· paikallinen(dynaamiset luvut 1024 - 65535), jotka tarjoavat satunnaisluvun ilmaisten numeroiden luettelosta, kun käyttäjän sovelluksesta vastaanotetaan pyyntö.

Dynaamiset sovellusporttinumerot ovat yksilöllisiä jokaisessa tietokoneessa, mutta ne voivat olla samat kuin muiden tietokoneiden porttinumerot. Niiden välinen ero määräytyy vain kunkin tietokoneen IP-osoitteiden määrittelemän rajapinnan eron perusteella.

Näin ollen pari IP-osoite; porttinumero", nimeltään pistorasia (socket) tunnistaa yksiselitteisesti sovellusprosessin verkossa.

Saman tietokoneen UDP- ja TCP-porttinumerot voivat olla samat, vaikka ne tunnistavatkin erilaisia ​​sovelluksia. Siksi porttinumeroa kirjoitettaessa tulee ilmoittaa siirtokerroksen protokollatyyppi, esimerkiksi 2345/TCP ja 2345/UDP. Joissakin tapauksissa, kun sovellus voi valita käyttääkseen UDP:tä tai TCP:tä, sille voidaan määrittää samat UDP- ja TCP-porttinumerot, esimerkiksi DNS-sovellukselle annetaan numerot 53 - 53/UDP ja 53/TCP.

Kuljetusprotokolla UDP

UDP on siirtoprotokolla, joka tarjoaa tiedonsiirron muodossa datagrammi minkä tahansa parin välillä hakemusprosessit suoritetaan verkossa, yhteydetön. Segmentit koostuvat 8-tavuisesta otsikosta, jota seuraa tietokenttä. UDP-segmentin otsikko näkyy kuvassa 4.61.

UDP:tä käytetään yleisimmin suorituksessa asiakas-palvelin sovelluksia(pyyntö-vastaustyyppi).

UDP ei kuitenkaan tee:

· virtauksen ohjaus,

· virheenhallinta,

· uudelleenlähetys vaurioituneen segmentin vastaanottamisen jälkeen.

Esimerkkejä UDP-protokollaa tiedonsiirtoon käyttävät sovellukset ovat DHCP, DNS, SNMP.

Joissakin tapauksissa samasta sovelluksesta voi olla käynnissä useita kopioita samassa päätesolmussa. Herää kysymys: miten nämä sovellukset eroavat toisistaan?

Tätä varten katsotaanpa yksinkertainen esimerkki pyynnön muodostamisprosessi ja menettely, jolla DNS-asiakas ottaa yhteyttä DNS-palvelimeen, kun kaksi DNS-palvelinta on käynnissä yhdessä tietokoneessa ja molemmat käyttävät UDP-siirtoprotokollaa tietojensa lähettämiseen (kuva 4.62). DNS-palvelimien erottamiseksi niille on määritetty eri IP-osoitteet - IP1 ja IP2, jotka yhdessä portin numeron kanssa muodostavat kaksi erilaista kantaa: "UDP port 53, IP1" ja "UDP port 53, IP2".

Kuva 4.62, a) havainnollistaa prosessia, jossa DNS-asiakas muodostaa pyynnön DNS-palvelimelle.

TCP/IP-protokollapinon siirtokerroksen DNS-pyyntö välitetään UDP-protokollalle, joka sulkee tämän pyynnön UDP-datagrammiin ja osoittaa otsikossa kohdeportin 53/UDP. UDP-datagrammi välitetään sitten verkkokerrokseen, jossa se on suljettu IP-pakettiin, jonka otsikko sisältää "IP-osoite: IP2". IP-paketti puolestaan ​​välitetään yhdyskäytäväkerrokseen, jossa se sijoitetaan linkkikerroksen kehykseen, jossa on sopiva linkkikerroksen otsikko (LLC). Tämä kehys lähetetään verkon kautta tietokoneeseen, jossa on kaksi DNS-palvelinta (kuva 4.62b).

Tässä tietokoneessa Link Layer Protocol (LLP) poistaa PLC-otsikon ja välittää kehyksen sisällön Internet-kerrokseen IP-protokollalle, joka puolestaan ​​poimii sisällön (UDP-datagrammin) IP-paketista. Lähetetyn datan muut käsittelyt eroavat monitasoisen protokollahierarkiamallin periaatteista. Sen sijaan, että välittäisit vain IP-paketin tietokentästä löytyneen UDP-datagrammin siirtokerrokseen, IP-protokolla liitetään UDP-datagrammiin niin sanottu pseudo-otsikko, joka sisältää muun muassa lähettäjän ja vastaanottajan IP-osoitteet. Siten UDP-protokolla, jolla on IP-osoite ja kohdeportti, määrittää yksiselitteisesti, että tietokentän sisältö (eli DNS-kysely) tulee siirtää DNS Server 2 -sovellukseen.

Transport Protocol TCP

TCP-protokolla tarjoaa luotettavan tiedonsiirron sovellusprosessien välillä luomalla loogisia yhteyksiä viestivien prosessien välille.

Looginen yhteys kahden sovellusprosessin välillä tunnistetaan pistorasiaparilla (IP-osoite, portin numero), joista kukin kuvaa yhtä viestintäprosesseista.

Tieto, joka tulee TCP-protokollaan loogisen yhteyden sisällä protokollista, jotka ovat suurempia kuin korkeatasoinen TCP-protokolla pitää sitä nimellä jäsentämätön tavuvirta ja syötetään puskuriin. Verkkokerrokseen siirtämistä varten se leikataan puskurista segmentti, enintään 64 kt (IP-paketin enimmäiskoko). Käytännössä segmentin pituus on yleensä rajoitettu 1460 tavuun, mikä mahdollistaa sen sijoittamisen Ethernet-kehykseen TCP- ja IP-otsikoilla.

TCP-yhteys on suunnattu full duplex lähetys.

Tietovirran ohjaus TCP-protokollassa suoritetaan mekanismin avulla vaihtelevan kokoinen liukuikkuna. Lähetettäessä segmenttiä lähettävä solmu käynnistää ajastimen ja odottaa kuittausta. Negatiivisia kuitteja ei lähetetä, vaan niitä käytetään aikakatkaisumekanismi. Segmentin vastaanottanut kohdesolmu muodostaa ja lähettää takaisin segmentin (jossa on dataa tai ilman dataa) kuittausnumerolla, joka on yhtä suuri kuin seuraava sarjanumero odotetun tavun numero. Toisin kuin monet muut protokollat, TCP kuittaa vastaanoton ei paketteja, vaan tavuja virtaus. Jos kuittauksen aikakatkaisu umpeutuu, lähettäjä lähettää segmentin uudelleen.

Protokollan näennäisestä yksinkertaisuudesta huolimatta siinä on useita vivahteita, jotka voivat johtaa joihinkin ongelmiin.

Ensinnäkin, koska segmentit voivat pirstoutua verkon kautta lähetettäessä, on mahdollista, että osa lähetetystä segmentistä vastaanotetaan, mutta loput menetetään.

Toiseksi segmentit voivat saapua kohdesolmuun satunnaisessa järjestyksessä, mikä voi johtaa tilanteeseen, jossa tavut 2345-3456 ovat jo saapuneet, mutta kuittausta niille ei voida lähettää, koska tavuja 1234-2344 ei ole vielä vastaanotettu.

Kolmanneksi segmentit voivat viipyä verkossa niin kauan, että lähettäjä aikakatkaisee ja lähettää ne uudelleen. Uudelleenlähetetty segmentti voi kulkea eri reittiä ja pirstoutua eri tavalla tai segmentti voi vahingossa päätyä ruuhkaiseen verkkoon matkan varrella. Tämän seurauksena alkuperäisen segmentin palauttaminen vaatii melko monimutkaista käsittelyä. Kuva 4.63 näyttää TCP-segmentin otsikon muodon. Otsikon ensimmäisillä 20 tavulla on tiukasti kiinteä muoto, jota seuraa lisäkenttiä. Lisäotsikkokenttien jälkeen on enintään 65 495 tavua sisältävä tietokenttä, joka yhdessä 20-tavuisten TCP- ja IP-otsikoiden kanssa antaa suurimman sallitun IP-paketin koon 65 535 tavua.

Menemättä yksityiskohtiin, tarkastellaan lyhyesti TCP-segmentin otsikon kiinteiden kenttien tarkoitusta.

Kentät "Sender Port" (2 tavua) ja "Receiver Port" (2 tavua) tunnistavat prosessit, joiden välille muodostetaan looginen yhteys.

Kenttä " Sarjanumero"(4 tavua) sisältää ensimmäisen tavun numero dataa segmentissä, joka määrittää segmentin siirtymän suhteessa lähetettyyn datavirtaan

"Vahvistusnumero" -kenttä (4 tavua) sisältää seuraava odotettu tavunumero, jota käytetään kuittina, joka vahvistaa kaikkien aiempien tavujen oikean vastaanoton.

TCP Header Length -kenttä (4 bittiä) määrittää TCP-segmentin otsikon pituuden, mitattuna 32-bittisillä sanoilla.

6-bittinen Reserve-kenttä on varattu tulevaisuutta varten.

Yksibittinen liput sisältävät palvelutietoja segmenttityypistä ja ne tulkitaan seuraavasti:

URG=1 ilmaisee läsnäolon kiireellisiä tietoja, mikä tarkoittaa "Osoitin kiireellisiin tietoihin" -kentän käyttöä » ;

· ACK=1 tarkoittaa, että segmentti on kuitti Vastaanotetussa segmentissä ja "Kuittausnumero" -kenttä sisältää merkityksellistä tietoa. Muuten tämä segmentti ei sisällä vahvistusta ja "Confirmation Number" -kenttä yksinkertaisesti ohitetaan.

· PSH=1 (PUSH-lippu) tarkoittaa pyytää tietojen lähettämistä odottamatta puskurin täyttymistä;

RST=1 käytetään yhteyden tila nollattu kun ongelmia havaitaan, sekä hylätä virheellinen segmentti tai yrittää luoda yhteys;

· SYN=1 käytetään yhteyden asetus, ja jos ACK=0, tämä tarkoittaa, että vahvistuskenttää ei käytetä;

FIN=1 käytetään yhteyden katkeaminen.

Ikkunan koko -kenttä (2 tavua) määrittää, kuinka monta tavua voidaan lähettää kuittaustavun jälkeen.

Tarkistussumma-kenttä (2 tavua) sisältää tarkistussumman, joka kattaa otsikon, tiedot ja pseudonimike.

Tarkistussummalaskentaalgoritmi seuraavasti.

Tämän kentän arvo asetetaan ennen tarkistussummalaskennan aloittamista yhtä kuin nolla. Jos tietokenttä sisältää parittoman määrän tavuja, se täytetään nollatavulla, jota käytetään tarkistussummaa laskettaessa, mutta sitä ei sisällytetä segmenttiin verkossa lähetettäväksi. Tällaisen lisäyksen tarve johtuu siitä, että TCP-segmenttiä, mukaan lukien otsikko, data ja pseudootsikko, pidetään 16-bittisenä joukkona. binääriluvut, jotka laskevat yhteen lisäkoodi, ja sitten lasketaan vastaanotetun summan lisäys, joka syötetään "Tarkistussumma" -kenttään.

Segmentin vastaanottaja laskee samalla tavalla tarkistussumman koko segmentille, mukaan lukien Tarkistussumma-kenttä. Ilmeisesti näin saadun tuloksen on oltava 0. Huomaa, että Urgent Data Pointer -kentän ylimääräinen nollatavu (2 tavua) sisältää siirtymän tavuina nykyisestä tavun järjestysnumerosta kiireellisesti vastaanotettavien kiireellisten tietojen sijaintiin. puskurin ylivuodosta huolimatta. Siten TCP-protokolla toteuttaa keskeytysviestejä. Sovelluskerros käsittelee kiireellisten tietojen sisällön. TCP-protokolla varmistaa vain niiden toimituksen, eikä ole kiinnostunut keskeytyksen syystä.

Parametrit-kentän pituus vaihtelee, ja se saattaa puuttua.

Esimerkkejä TCP-protokollaa tiedonsiirtoon käyttävät sovellukset ovat FTP, TFTP, DNS, POP3, IMAP, TELNET.

Hei kaikki, tänään kerron teille, kuinka TCP-protokolla eroaa UDP:stä. Hierarkiassa IP:n vieressä olevia siirtokerroksen protokollia käytetään tiedon siirtämiseen verkkosolmuissa käynnissä olevien sovellusprosessien välillä. Internetin kautta tietokoneelta toiselle vastaanotettu datapaketti on siirrettävä käsittelijäprosessiin ja juuri tiettyä tarkoitusta varten. Kuljetuskerros ottaa tästä vastuun. Tällä tasolla on kaksi pääprotokollaa – TCP ja UDP.

Mitä TCP ja UDP tarkoittavat?

TCP– siirtoprotokolla tiedonsiirtoon TCP/IP-verkoissa, joka muodostaa alustavasti yhteyden verkkoon.

UDP– siirtoprotokolla, joka lähettää datagrammeja ilman tarvetta muodostaa yhteyttä IP-verkkoon.

Haluan muistuttaa, että molemmat protokollat ​​toimivat OSI- tai TCP/IP-mallin siirtokerroksessa, ja niiden erojen ymmärtäminen on erittäin tärkeää.

Ero TCP- ja UDP-protokollien välillä

TCP- ja UDP-protokollien ero on ns. toimitustakuu. TCP vaatii vastauksen asiakkaalta, jolle datapaketti toimitettiin, toimitusvahvistuksen ja tätä varten se tarvitsee ennalta muodostetun yhteyden. Myös TCP-protokollaa pidetään luotettavana, kun taas UDP on saanut jopa nimen "epäluotettava datagrammiprotokolla". TCP eliminoi tietojen katoamisen, päällekkäisyydet ja pakettien sekoittamisen sekä viiveet. UDP sallii kaiken tämän, eikä vaadi yhteyttä toimiakseen. Prosessien, jotka vastaanottavat dataa UDP:n kautta, on tultava toimeen vastaanottamansa kanssa, jopa menetyksillä. TCP ohjaa yhteyden ruuhkautumista, UDP ei hallitse mitään muuta kuin vastaanotettujen datagrammien eheyttä.

Toisaalta tällaisen epäselektiivisyyden ja hallinnan puutteen vuoksi UDP toimittaa datapaketit (datagrammit) paljon nopeammin, joten sovelluksiin, jotka on suunniteltu laajalle läpijuoksu Ja nopea vaihto,UDP:tä voidaan pitää optimaalisena protokollana. Näitä ovat verkko- ja selainpelit sekä suoratoistovideoiden katseluohjelmat ja videoviestintäsovellukset (tai puhe): paketin katoaminen, täydellinen tai osittainen, ei muuta mitään, pyyntöä ei tarvitse toistaa, mutta lataus on paljon nopeampi. TCP-protokollaa, koska se on luotettavampi, käytetään menestyksekkäästi jopa sähköpostiohjelmat, jonka avulla voit hallita liikenteen lisäksi myös viestin pituutta ja liikenteen vaihdon nopeutta.

Katsotaanpa tärkeimpiä eroja tcp:n ja udp:n välillä.

1. TCP takaa datapakettien toimituksen muuttumattomassa muodossa, järjestyksessä ja ilman häviötä, UDP ei takaa mitään.
2. TCP numeroi paketit niitä lähetettäessä, mutta UDP ei.
3. TCP toimii kaksipuolinen tila, yhdessä paketissa voit lähettää tiedot ja vahvistaa edellisen paketin vastaanottamisen.
4. TCP vaatii etukäteen muodostettu yhteys, UDP-yhteydet ei vaadi sitä, se on vain tietovirta.
5. UDP tarjoaa enemmän suuri nopeus tiedonsiirto.
6. TCP on luotettavampi ja hallitsee tiedonvaihtoprosessia.
7. UDP on suositeltava toistettavissa ohjelmissa suoratoistovideo, video- ja puhelintoiminta, verkkopelit.
8. UPD ei sisällä tietojen palautustoimintoja

Esimerkkejä UDP-sovelluksista ovat esimerkiksi DNS-vyöhykkeiden siirto, Active Directory, luotettavuudelle ei ole vaatimusta. Hyvin usein he haluavat kysyä tällaisia ​​kysymyksiä haastatteluissa, joten on erittäin tärkeää tietää erot tcp:n ja udp:n välillä.

TCP- ja UDP-otsikot

Katsotaanpa, miltä näiden kahden otsikot näyttävät kuljetusprotokollat, koska tässä erot ovat kardinaalisia.

UDP-otsikko

• 16-bittinen lähdeportti > UDP:n lähdeportin määrittäminen on valinnaista. Jos tätä kenttää käytetään, vastaanottaja voi lähettää vastauksen tähän porttiin.
• 16-bittinen kohdeportti > Kohdeportin numero
• 16-bittinen UDP-pituus > Viestin pituus, mukaan lukien otsikko ja tiedot.
• 16-bittinen tarkistussumma > Otsikko ja data tarkistussumma vahvistusta varten

TCP-otsikko

• 16-bittinen lähdeportti > Lähdeportin numero
• 16-bittinen kohdeportti > Kohdeportin numero
• 32-bittinen järjestysnumero > lähde generoi järjestysnumeron, jota kohde käyttää pakettien uudelleenjärjestämiseen luodakseen alkuperäinen viesti ja lähetä vahvistus lähteelle.
• 32-bittinen kuittausnumero > Jos Control-kentän ACK-bitti on asetettu, tämä kenttä sisältää seuraavan odotetun järjestysnumeron.
• 4-bittinen otsikon pituus > Tietoa datapaketin alusta.
• varata > Varattu tulevaa käyttöä varten.
• 16-bittinen tarkistussumma > Otsikon ja tietojen tarkistussumma; se määrittää, oliko paketti vioittunut.
• 16-bittinen kiireellisyyden ilmaisin > Tässä kentässä kohdelaite vastaanottaa tiedon tiedon kiireellisyydestä.
• Valinnat > Valinnaiset arvot, jotka ilmoitetaan tarvittaessa.

Ikkunan koon avulla voit säästää liikennettä, harkitaan kun sen arvo on 1, niin lähettäjä odottaa jokaisesta lähetetystä vastauksesta vahvistusta, ei täysin järkevää.

Kun ikkunan koko on 3, lähettäjä lähettää jo 3 kehystä ja odottaa 4:stä, mikä tarkoittaa, että hänellä on kaikki kolme kehystä, +1.

Toivottavasti sinulla on nyt käsitys tcp- ja udp-protokollien eroista.

TCP (Transmission Control Protocol) on luotettava yhteyssuuntautunut protokollavaihtoehto UDP:lle, joka vastaa useimmista käyttäjien tiedonsiirroista TCP/IP-verkkojen kautta ja on jopa vaikuttanut koko protokollasarjan nimeen. RFC 793:ssa määritelty TCP-protokolla tarjoaa sovelluksille täyden valikoiman siirtopalveluita, mukaan lukien pakettien kuittauksen, virheiden seurannan ja korjauksen sekä vuonhallinnan.

TCP-protokolla on suunniteltu siirtämään suhteellisen suuria tietomääriä, joita ei tietenkään voida pakata yhteen pakettiin. Tiedot ovat yleensä kokonaisia ​​tiedostoja, jotka on jaettava useisiin datagrammeihin lähetystä varten. TCP-protokollan terminologiassa kuljetuskerrokselle toimitettua tietoa pidetään sekvenssinä, jonka protokolla jakaa segmenteiksi verkon kautta lähetettäväksi. Kuten tapauksessa UDP-protokolla, segmentit pakataan sitten IP-tietosähkeiksi, jotka voivat kulkea reitin määränpäähänsä eri tavoilla. Siksi TCP antaa jokaiselle segmentille järjestysnumeron, jotta vastaanottava järjestelmä voi koota ne oikeaan järjestykseen.

Ennen kuin käyttäjätietojen lähetys TCP:tä käyttäen alkaa, molemmat järjestelmät vaihtavat viestejä yhteyden muodostamiseksi. Tämä varmistaa, että vastaanottava järjestelmä on toimintakuntoinen ja pystyy vastaanottamaan dataa. Kun yhteys on muodostettu ja tiedonsiirtoprosessi alkaa, vastaanottava järjestelmä lähettää ajoittain viestejä, jotka vahvistavat pakettien vastaanoton. Nämä viestit ilmoittavat lähettävälle järjestelmälle kadonneista paketeista ja antavat sille myös tiedon, jota käytetään siirtonopeuden valvontaan.

TCP-viestin muoto

TCP-otsikkokenttien toiminnot on kuvattu alla.

Lähdeportti (SourcePort), 2 tavua. Tunnistaa TCP-segmenttien kuljettaman tiedon luoneen prosessin käyttämän lähettävän järjestelmän portin numeron. Joissakin tapauksissa tämä voi olla kuvitteellinen numero portti, jonka asiakas on osoittanut erityisesti tätä tapahtumaa varten.

DestinationPort, 2 tavua. Ilmaisee kohdejärjestelmän portin numeron, johon TCP-segmenttitiedot tulee lähettää. Porttinumerot on lueteltu "AssignedNumbers"-asiakirjassa sekä sisään SERVICES-tiedosto jokaiseen TCP/1P-järjestelmään.

SequenceNumber, 4 tavua. Määrittää tietyn segmentin sijainnin suhteessa koko datasekvenssiin.

AcknowledgementNumber, 4 tavua. Määrittää segmentin suurimman tavumäärän yhdellä lisättynä, jonka vahvistava järjestelmä odottaa vastaanottavansa lähettäjältä. Käytetään yhdessä ACK-ohjausbitin kanssa.

Dataoffset (DataOffset), 4 bittiä. Määrittää TCP-otsikon pituuden 4-tavuisin sanoin (joka voi sisältää valintoja, jotka kasvattavat sen kokoa 60 tavuun).

Varattu, 6 bittiä. Omistettu myöhempään käyttöön.

Ohjausbitit, 6 bittiä. Sisältää kuusi 1-bittistä lippua, jotka suorittavat seuraavat toiminnot:

URG - osoittaa, että sekvenssi sisältää kiireellisiä tietoja ja aktivoi kiireellisyysilmaisinkentän;

ACK - toteaa, että viesti on vahvistus aiemmin vastaanotetuista tiedoista ja aktivoi vahvistusnumerokentän;

PSH - ohjeistaa vastaanottavaa järjestelmää lähettämään kaikki nykyiset sekvenssitiedot, jotka vastaanotetaan Tämä hetki, kohdeporttikentän tunnistama sovellus odottamatta jäljellä olevien fragmenttien saapumista;

RST - käskee vastaanottavaa järjestelmää hylkäämään kaikki tähän mennessä vastaanotetun nykyisen sekvenssin segmentit ja aloittamaan TCP-yhteyden muodostamisen uudelleen;

SYN - käytetään yhteydenmuodostusmenettelyn aikana synkronoimaan lähetetyn datan lukumäärä vuorovaikutuksessa olevien järjestelmien välillä;

FIN - ilmoittaa toiselle järjestelmälle, että tiedonsiirto on valmis ja yhteys tulee katkaista.

Ikkuna, 2 tavua. Toteuttaa TCP:n vuonohjausmekanismin (liukuva ikkuna) ilmoittamalla tavumäärän, jonka kohdejärjestelmä voi hyväksyä lähdejärjestelmästä.

Tarkistussumma, 2 tavua. Sisältää tarkistussummalaskelman tuloksen, jossa otetaan huomioon TCP-otsikko, tiedot sekä näennäisotsikko, joka koostuu lähde-IP-osoitteen, protokollan, IP-otsikon kohde-IP-osoitteen kentistä sekä koko TCP-sanoman pituuden. .

UrgentPointer, 2 tavua. Yhdessä URG-bitin kanssa käytettynä se määrittää sekvenssitiedot, joita vastaanottajan tulee pitää kiireellisinä.

Vaihtoehdot vaihteleva koko. Saattaa sisältää ylimääräistä konfigurointiparametreja TCP-yhteyttä varten sekä kohdistusbitit, jotka tarvitaan kentän koon saattamiseksi lähimpään 4 tavun kerrannaiseen. Mahdolliset vaihtoehdot on lueteltu alla.

Suurin koko segmentti (MaximumSegmentSize). Määrittää suurimman segmentin koon nykyinen järjestelmä voi vastaanottaa toisesta siihen liitetystä järjestelmästä.

Ikkunan skaalauskerroin. Käytetään kasvattamaan ikkunakentän kokoa 2 tavusta 4 tavuun.

Aikaleima. Käytetään datapakettien aikaleimien tallentamiseen, jotka vastaanottava järjestelmä palauttaa lähettäjälle vahvistusta varten. Näin lähettäjä voi mitata tietojen edestakaisen matka-ajan.

Data, muuttuva koko. Saattaa sisältää datasegmenttejä, jotka tulevat protokollapinon yläosasta protokollista Sovelluskerros. SYN-, ACK- ja FIN-paketeissa tämä kenttä jätetään tyhjäksi.

IPX/SPX: NovellNetWare-käyttöjärjestelmän siirtopalvelujen tarjoaminen, kirjoittanut Novell luotiin oma protokollapino, joka vastaanotti yleinen nimi Verkkokerroksen protokollan nimellä - IPX (InternetworkPacketExchange, Internetwork Packet Exchange). Analogisesti TCP/IP:n kanssa tätä pinoa kutsutaan joskus myös IPX/SPX:ksi. Tämän nimityksen toinen osa viittaa SPX:ään (SequencedPacketeXchange), joka on kuljetuskerroksessa toimiva protokolla. Toisin kuin TCP:n ja IP:n yhdistelmä, joka on kaikkialla TCP/IP-verkoissa ja on tarkoitettu ensisijaisesti toimittamiseen. Suuri määrä IPX/SPX-kompleksi on suhteellisen harvinainen löydettävissä NetWare-verkoista.

IPX-protokollat ​​ovat monilta osin samanlaisia ​​kuin TCP/IP. Molemmat protokollapinot käyttävät Verkkotaso epäluotettavat yhteydettömät protokollat ​​(IPX ja IP, vastaavasti) datagrammien kuljettamiseen, jotka sisältävät dataa useista protokollista ylemmät tasot, joka tarjoaa laajan valikoiman palveluita erilaisia ​​sovelluksia. IPX:n tavoin IPX vastaa datagrammien osoittamisesta ja niiden reitittämisestä toiseen verkkoon.

Toisin kuin TCP/IP, IPX-protokollat ​​on kuitenkin suunniteltu käytettäviksi paikalliset verkot, eivätkä tue Internet-protokollille ominaista lähes rajatonta skaalautuvuutta. IPX:llä ei ole samaa itsenäistä osoitejärjestelmää kuin IP-protokollalla. Järjestelmät sisään NetWare-verkot tunnistaa muut järjestelmät piiriin kytkettyjen laitteisto-osoitteiden avulla Verkkosovittimet yhdessä järjestelmänvalvojan (tai käyttöjärjestelmän) käyttöjärjestelmän asennuksen aikana antaman verkko-osoitteen kanssa.

IPX-datagrammit kuljetetaan standardiprotokollakehyksissä Linkkitaso aivan kuten IP-datagrammit. IPX-protokollalla ei ole omia Link Layer -protokollia. Useimmissa verkoissa IPX-tiedot on kuitenkin kapseloitu Ethernet-kehykset tai TokenRing.

IPX-protokolla

IPX perustuu IDP (InternetworkDatagramPacket) -protokollaan, joka on suunniteltu verkkopalvelut Xerox (XNS, XeroxNetworkServices). IPX tarjoaa perusyhteydettömiä siirtopalveluita Internet-järjestelmien välillä yleislähetyksen ja yksisuuntaisen tiedonsiirron avulla. Suurin osa normaalista liikenteestä NetWare-palvelinten välillä tai asiakkaiden ja palvelimien välillä kulkee IPX-datagrammien kautta.

IPX-datagrammin otsikko on 30 tavua pitkä (vertailun vuoksi IP-otsikko on 20 tavua). Otsikkokenttien tarkoitus on lueteltu alla.

Tarkistussumma, 2 tavua. SISÄÄN alkuperäinen otsikko IDP Tämä kenttä sisältää datagrammin CRC-arvon. Koska Link Layer -protokollat ​​itse suorittavat tarkistuksen tarkistussummat, Tuo tämä toiminto datagrammeja käsiteltäessä IPX:ää ei käytetä ja kenttä sisältää aina heksadesimaaliarvo ffff.

Pituus, 2 tavua. Määrittää datagrammin koon tavuina, mukaan lukien IPX-otsikko ja tietokenttä.

Toimituksen ohjaus (TransportControl), 1 tavu. Tämä kenttä tunnetaan myös nimellä hopcount. Se tallentaa reitittimien määrän, jonka datagrammi on kulkenut matkallaan määränpäähänsä. Lähettävä järjestelmä nollaa sen nollaan, ja kukin reitittimistä datagrammia prosessoidessaan kasvattaa laskurin arvoa yhdellä. Heti kun siirtoreitittimien määrä saavuttaa 16, viimeinen hylkää datagrammin.

Pakettityyppi (Packet Type), 1 tavu. Tunnistaa ylemmän kerroksen palvelun tai protokollan, joka loi datagrammin kuljettaman tiedon. Käytetään seuraavia arvoja:

0 - ei määritelty;

1 - RoutingInformationProtocol (RIP, reititystietoprotokolla);

4 - ServiceAdvertisingProtocol (SAP, palveluilmoitusprotokolla);

5 - SequencedPacketExchange (SPX, peräkkäinen pakettien vaihto);

17 - NetWare Core Protocol (NCP, NetWare-pääprotokolla).

Kohdeverkko-osoite, 4 tavua. Osoittaa verkon, jossa vastaanottava järjestelmä sijaitsee, sisältää järjestelmänvalvojan osoittaman arvon tai käyttöjärjestelmä NetWare-asennuksen aikana.

DestinationNodeAddress, 6 tavua. Määrittää sen tietokoneen verkkoliitännän, johon tiedot tulee toimittaa. Se on Link Layer -protokollan laitteistoosoite. Lähetä viestejä lähetetään heksadesimaaliosoitteella ffffffffffffff.

DestinationSocket, 2 tavua. Vastaa vastaanottavassa järjestelmässä käynnissä olevan prosessin tunnistamisesta, jolle datagrammin sisältämät tiedot on todella tarkoitettu. Käytetään yhtä seuraavista arvoista:

0451 - NetWare Core Protocol;

0452 - Palvelumainosprotokolla;

0453 - Routing Information Protocol;

0455 - NetBIOS;

0456 - diagnostiikkapaketti;

0457 - serialisointipaketti;

4000-6000 - palvelinprosesseille varatut pistorasiat;

9000 - NetWareLinkServicesProtocol;

9004 - IPXWAN-protokolla.

Lähdeverkko-osoite (SourceNetworkAddress), 4 tavua. Tunnistaa verkon, jossa datagrammin lähettänyt järjestelmä sijaitsee. Käyttää järjestelmänvalvojan tai käyttöjärjestelmän NetWaren asennuksen aikana antamaa arvoa.

Lähdesolmun osoite (SourceNodeAddress), 6 tavua. Sisältää laitteistolinkkikerroksen protokollaosoitteen verkkoliitäntä tietokone, joka lähetti datagrammin.

Lähdeliitäntä (SourceSocket), 2 tavua. Määrittää käynnissä olevan prosessin paikallinen järjestelmä, joka loi pakettidatan. Samat arvot kuin kohdepistokekentässä ovat voimassa.

Data, vaihteleva pituus. Korkeamman kerroksen protokollan tuottamat tiedot.

Koska IPX on yhteydetön protokolla, se turvautuu ylemmän kerroksen protokolliin varmistaakseen, että tiedot on toimitettu oikein. NetWare-asiakkaat kuitenkin aktivoivat järjestelmäpyynnön aikakatkaisukellon, jonka umpeuduttua ajastin pakottaa heidät lähettämään IPX-datagrammin uudelleen, jos vastausta ei saada tietyn ajan kuluessa.