TCP vs UDP: Демистификација дебате о поузданости vs. ефикасности

Данас ћемо почети фокусирајући се на TCP. Раније у поглављу о слојевитости, поменули смо важну тачку. На мрежном слоју и ниже, више се ради о везама између хостова, што значи да ваш рачунар мора да зна где се налази други рачунар да би се повезао са њим. Међутим, комуникација у мрежи је често међупроцесна комуникација, а не међумашинска комуникација. Стога, TCP протокол уводи концепт порта. Порт може бити заузет само једним процесом, што омогућава директну комуникацију између процеса апликација који се извршавају на различитим хостовима.

Задатак транспортног слоја је како да обезбеди директне комуникационе услуге између апликацијских процеса који се извршавају на различитим хостовима, па је познат и као протокол од краја до краја. Транспортни слој скрива основне детаље мреже, омогућавајући апликацијском процесу да види као да постоји логички комуникациони канал од краја до краја између два ентитета транспортног слоја.

TCP је скраћеница од Transmission Control Protocol и познат је као протокол оријентисан на конекцију. То значи да пре него што једна апликација може да почне да шаље податке другој, два процеса морају да изврше руковање. Руковање је логички повезан процес који обезбеђује поуздан пренос и уредан пријем података. Током руковања, веза се успоставља између изворног и одредишног хоста разменом низа контролних пакета и договарањем неких параметара и правила како би се осигурао успешан пренос података.

Шта је ТЦП? (МајлинкингМрежни додириМрежни брокер пакетаможе да обрађује и TCP и UDP пакете)
TCP (Протокол за контролу преноса) је поуздан протокол за комуникацију транспортног слоја заснован на бајтном току, оријентисан на конекцију.

Оријентисан на конекцијуОријентисаност на конекцију значи да је TCP комуникација један-на-један, односно комуникација од тачке до тачке од краја до краја, за разлику од UDP-а, који може слати поруке више хостова истовремено, тако да се комуникација један-на-више не може постићи.
ПоузданПоузданост TCP-а осигурава да се пакети поуздано испоручују примаоцу без обзира на промене у мрежној вези, што чини формат пакета протокола TCP-а сложенијим од UDP-а.
Засновано на бајтном токуПрирода TCP-а заснована на бајтном току омогућава пренос порука било које величине и гарантује редослед порука: чак и ако претходна порука није у потпуности примљена, и чак и ако су наредни бајтови примљени, TCP их неће доставити апликацијском слоју на обраду и аутоматски ће одбацити дуплиране пакете.
Када хост А и хост Б успоставе везу, апликацији је потребно само да користи виртуелну комуникациону линију за слање и примање података, чиме се осигурава пренос података. TCP протокол је одговоран за контролу задатака као што су успостављање везе, прекид везе и задржавање везе. Треба напоменути да овде кажемо да виртуелна линија значи само успостављање везе, док TCP протоколска веза само указује на то да две стране могу да започну пренос података и да осигурају поузданост података. Чворове рутирања и транспорта управљају мрежни уређаји; сам TCP протокол се не бави овим детаљима.

TCP веза је услуга пуног дуплекса, што значи да хост А и хост Б могу да преносе податке у оба смера у TCP вези. То јест, подаци се могу преносити између хоста А и хоста Б у двосмерном току.

TCP привремено складишти податке у баферу за слање везе. Овај бафер за слање је један од кеш меморија подешених током тросмерног руковања. Након тога, TCP ће послати податке из кеша за слање у кеш меморију за пријем одредишног хоста у одговарајуће време. У пракси, сваки пеер ће имати кеш меморију за слање и кеш меморију за пријем, као што је приказано овде:

Бафер за слање је област меморије коју одржава TCP имплементација на страни пошиљаоца, а која се користи за привремено чување података који треба да се пошаљу. Када се изврши тросмерно руковање ради успостављања везе, кеш меморија за слање се подешава и користи за чување података. Бафер за слање се динамички подешава у складу са загушењем мреже и повратним информацијама од пријемника.

Пријемни бафер је област меморије коју одржава TCP имплементација на страни пријемца, а која се користи за привремено чување примљених података. TCP чува примљене податке у кеш меморији пријема и чека да их виша апликација прочита.

Имајте на уму да је величина кеша за слање и кеша за пријем ограничена, када је кеш пун, TCP може усвојити неке стратегије, као што су контрола загушења, контрола протока итд., како би се осигурао поуздан пренос података и стабилност мреже.

У рачунарским мрежама, пренос података између хостова се врши помоћу сегмената. Шта је, дакле, пакетски сегмент?

TCP креира TCP сегмент, или сегмент пакета, дељењем долазног тока на делове и додавањем TCP заглавља сваком делу. Сваки сегмент може да се преноси само ограничено време и не сме да пређе максималну величину сегмента (MSS). На свом путу надоле, сегмент пакета пролази кроз слој везе. Слој везе има максималну јединицу преноса (MTU), што је максимална величина пакета који може да прође кроз слој везе података. Максимална јединица преноса је обично повезана са комуникационим интерфејсом.

Па која је разлика између MSS и MTU?

У рачунарским мрежама, хијерархијска архитектура је веома важна јер узима у обзир разлике између различитих нивоа. Сваки слој има другачији назив; у транспортном слоју, подаци се називају сегмент, а у мрежном слоју, подаци се називају IP пакет. Стога, максимална јединица преноса (MTU) може се сматрати максималном величином IP пакета коју мрежни слој може да пренесе, док је максимална величина сегмента (MSS) концепт транспортног слоја који се односи на максималну количину података коју TCP пакет може да пренесе истовремено.

Имајте на уму да када је максимална величина сегмента (MSS) већа од максималне јединице преноса (MTU), фрагментација IP-а ће се вршити на мрежном слоју и TCP неће поделити веће податке на сегменте погодне за величину MTU-а. На мрежном слоју ће постојати одељак посвећен IP слоју.