اليوم ، سنبدأ بالتركيز على TCP. في وقت سابق من الفصل عن الطبقات ، ذكرنا نقطة مهمة. في طبقة الشبكة أو أدناه ، يتعلق الأمر بمضيف الاتصالات ، مما يعني أن جهاز الكمبيوتر الخاص بك يحتاج إلى معرفة مكان وجود كمبيوتر آخر من أجل الاتصال به. ومع ذلك ، فإن التواصل في الشبكة غالبًا ما يكون التواصل بين التواصل بدلاً من التواصل. لذلك ، يقدم بروتوكول TCP مفهوم المنفذ. يمكن أن يشغل المنفذ عملية واحدة فقط ، والتي توفر الاتصال المباشر بين عمليات التطبيق التي تعمل على مضيفين مختلفين.
تتمثل مهمة طبقة النقل في كيفية توفير خدمات اتصال مباشرة بين عمليات التطبيق التي تعمل على مضيفين مختلفين ، لذلك يُعرف أيضًا باسم بروتوكول نهاية إلى طرف. تخفي طبقة النقل التفاصيل الأساسية للشبكة ، مما يسمح لعملية التطبيق برؤية كما لو كانت هناك قناة اتصال منطقية من طرف إلى طرف بين كيانين طبقة النقل.
يرمز TCP إلى بروتوكول التحكم في الإرسال ويعرف باسم بروتوكول الموجهة نحو الاتصال. هذا يعني أنه قبل أن يتمكن تطبيق واحد من البدء في إرسال البيانات إلى الآخر ، يتعين على العمليتين القيام بمصافحة. المصافحة هي عملية متصلة منطقيا تضمن نقل موثوق والاستقبال المنظم للبيانات. أثناء المصافحة ، يتم إنشاء اتصال بين المضيفين المصدر والوجهة من خلال تبادل سلسلة من حزم التحكم والاتفاق على بعض المعلمات والقواعد لضمان نقل البيانات الناجح.
ما هو TCP؟ (mylinkingشبكة الصنبورووسيط حزمة الشبكةيمكن معالجة كل من حزم TCP أو UDP)
TCP (بروتوكول التحكم في النقل) هو بروتوكول اتصالات نقل طبقة النقل الموجه إلى البايت ، موثوق به ،.
الموجهة نحو الاتصال.
موثوق: تضمن موثوقية TCP أن يتم تسليم الحزم بشكل موثوق إلى جهاز الاستقبال بغض النظر عن التغييرات في رابط الشبكة ، مما يجعل تنسيق حزمة البروتوكول من TCP أكثر تعقيدًا من تنسيق UDP.
القائم على البايت القائم على البايت: تتيح الطبيعة القائمة على البايت القائمة على TCP نقل الرسائل من أي حجم وضمان ترتيب الرسائل: حتى إذا لم يتم استلام الرسالة السابقة بالكامل ، وحتى إذا تم استلام البايتات اللاحقة ، فلن يقوم TCP بتسليمها إلى طبقة التطبيق للمعالجة وستعمل تلقائيًا على حزم التكرار تلقائيًا.
بمجرد قيام المضيف A و Host B بإنشاء اتصال ، يحتاج التطبيق فقط إلى استخدام خط الاتصال الافتراضي لإرسال وتلقي البيانات ، وبالتالي ضمان نقل البيانات. بروتوكول TCP مسؤول عن السيطرة على المهام مثل إنشاء الاتصال ، والانفصال ، والعقد. تجدر الإشارة إلى أنه هنا نقول هنا أن الخط الظاهري يعني فقط إنشاء اتصال ، ويشير اتصال بروتوكول TCP فقط إلى أن الجانبين يمكن أن يبدأوا نقل البيانات ، ولضمان موثوقية البيانات. يتم التعامل مع عقد التوجيه والنقل من قبل أجهزة الشبكة ؛ بروتوكول TCP نفسه لا يهتم بهذه التفاصيل.
إن اتصال TCP هو خدمة Dupuplex كاملة ، مما يعني أنه يمكن للمضيف A و Host B نقل البيانات في كلا الاتجاهين في اتصال TCP. أي أنه يمكن نقل البيانات بين المضيف A و Host B في تدفق ثنائي الاتجاه.
يقوم TCP بتخزين البيانات مؤقتًا في المخزن المؤقت إرسال الاتصال. هذا الإرسال المخزن المؤقت هو واحد من ذاكرة التخزين المؤقت التي تم إعدادها خلال المصافحة ثلاثية. بعد ذلك ، سيرسل TCP البيانات الموجودة في ذاكرة التخزين المؤقت Send إلى ذاكرة التخزين المؤقت لمضيف الوجهة في الوقت المناسب. في الممارسة العملية ، سيكون لكل نظير ذاكرة التخزين المؤقت للإرسال وذاكرة التخزين المؤقت ، كما هو موضح هنا:
The Send Buffer عبارة عن منطقة للذاكرة التي يحتفظ بها تطبيق TCP على جانب المرسل الذي يتم استخدامه لتخزين البيانات مؤقتًا ليتم إرساله. عندما يتم تنفيذ المصافحة ثلاثية الاتجاه لإنشاء اتصال ، يتم إعداد ذاكرة التخزين المؤقت إرسال واستخدامها لتخزين البيانات. يتم تعديل المخزن المؤقت Send بشكل ديناميكي وفقًا للازدحام الشبكة والتعليقات من المتلقي.
A Section Buffer هي منطقة للذاكرة التي يحتفظ بها تطبيق TCP على الجانب المتلقي الذي يتم استخدامه لتخزين البيانات المستلمة مؤقتًا. يقوم TCP بتخزين البيانات المستلمة في ذاكرة التخزين المؤقت وينتظر التطبيق العلوي لقراءته.
لاحظ أن حجم ذاكرة التخزين المؤقت للإرسال وذاكرة التخزين المؤقت لاستلام محدود ، عندما تكون ذاكرة التخزين المؤقت ممتلئة ، قد يعتمد TCP بعض الاستراتيجيات ، مثل التحكم في الازدحام ، والتحكم في التدفق ، وما إلى ذلك ، لضمان نقل البيانات الموثوق به واستقرار الشبكة.
في شبكات الكمبيوتر ، يتم تنفيذ نقل البيانات بين المضيفين عن طريق الأجزاء. إذن ما هو قطاع الحزمة؟
يقوم TCP بإنشاء مقطع TCP ، أو شريحة حزمة ، عن طريق تقسيم الدفق الوارد إلى قطع وإضافة رؤوس TCP إلى كل قطعة. لا يمكن إرسال كل قطعة إلا لفترة زمنية محدودة ولا يمكن أن تتجاوز الحد الأقصى لحجم الجزء (MSS). في طريقه لأسفل ، يمر شريحة الحزمة عبر طبقة الارتباط. تحتوي طبقة الارتباط على وحدة نقل الحد الأقصى (MTU) ، وهو الحد الأقصى لحزمة الحزمة التي يمكن أن تمر عبر طبقة ارتباط البيانات. عادة ما ترتبط وحدة الإرسال القصوى بواجهة الاتصال.
إذن ما هو الفرق بين MSS و MTU؟
في شبكات الكمبيوتر ، تعتبر الهندسة المعمارية الهرمية مهمة للغاية لأنها تأخذ في الاعتبار الاختلافات بين المستويات المختلفة. كل طبقة لها اسم مختلف. في طبقة النقل ، تسمى البيانات جزءًا ، وفي طبقة الشبكة ، تسمى البيانات حزمة IP. لذلك ، يمكن اعتبار وحدة النقل القصوى (MTU) كحد أقصى لحزمة IP التي يمكن أن تنتقل بواسطة طبقة الشبكة ، في حين أن الحد الأقصى لحجم القطاع (MSS) هو مفهوم طبقة النقل يشير إلى الحد الأقصى لمقدار البيانات التي يمكن أن تنتقل بواسطة حزمة TCP في وقت واحد.
لاحظ أنه عندما يكون الحد الأقصى لحجم القطاع (MSS) أكبر من وحدة الإرسال القصوى (MTU) ، سيتم تنفيذ تجزئة IP في طبقة الشبكة ، ولن يقوم TCP بتقسيم البيانات الأكبر إلى شرائح مناسبة لحجم MTU. سيكون هناك قسم على طبقة الشبكة مخصصة لطبقة IP.
بنية قطاع حزمة TCP
دعونا نستكشف تنسيق ومحتويات رؤوس TCP.
رقم التسلسل: رقم عشوائي تم إنشاؤه بواسطة الكمبيوتر عندما يتم إنشاء الاتصال كقيمة أولية عند إنشاء اتصال TCP ، ويتم إرسال رقم التسلسل إلى جهاز الاستقبال من خلال حزمة SYN. أثناء نقل البيانات ، يزيد المرسل رقم التسلسل وفقًا لمقدار البيانات المرسلة. يحكم المتلقي ترتيب البيانات وفقًا لرقم التسلسل المستلم. إذا تم العثور على البيانات خارج الترتيب ، فسيقوم جهاز الاستقبال بإعادة ترتيب البيانات لضمان ترتيب البيانات.
رقم الاعتراف: هذا رقم تسلسل يستخدم في TCP للاعتراف باستلام البيانات. إنه يشير إلى رقم تسلسل البيانات التالية التي يتوقع المرسل استلامها. في اتصال TCP ، يحدد جهاز الاستقبال البيانات التي تم تلقيها بنجاح بناءً على رقم التسلسل لقطاع حزمة البيانات المستلمة. عندما يستقبل المتلقي بنجاح البيانات ، فإنه يرسل حزمة ACK إلى المرسل ، والتي تحتوي على رقم إقرار الاعتراف. بعد تلقي حزمة ACK ، يمكن للمرسل تأكيد أن البيانات قبل الاعتراف برقم الرد قد تم استلامها بنجاح.
تتضمن أجزاء التحكم في مقطع TCP ما يلي:
بت بت: عندما يكون هذا البت 1 ، فهذا يعني أن حقل رد الإقرار صالح. يحدد TCP أنه يجب ضبط هذا البت على 1 باستثناء حزم SYN عندما يتم إنشاء الاتصال في البداية.
BIT BIT: عندما يكون هذا البت 1 ، فإنه يشير إلى وجود استثناء في اتصال TCP ويجب إجبار الاتصال على فصله.
سيت بت: عندما يتم ضبط هذا البت على 1 ، فهذا يعني أنه سيتم تحديد الاتصال وأن القيمة الأولية لرقم التسلسل يتم تعيينها في حقل رقم التسلسل.
فات زعنفة: عندما يكون هذا البت 1 ، فهذا يعني أنه لن يتم إرسال المزيد من البيانات في المستقبل وأن يكون الاتصال مطلوبًا.
يتم تجسيد الوظائف والخصائص المختلفة لـ TCP بواسطة بنية شرائح حزم TCP.
ما هو UDP؟ (mylinkingشبكة الصنبورووسيط حزمة الشبكةيمكن معالجة كل من حزم TCP أو UDP)
بروتوكول بيانات المستخدم (UDP) هو بروتوكول اتصال بدون اتصال. بالمقارنة مع TCP ، لا يوفر UDP آليات تحكم معقدة. يسمح بروتوكول UDP للتطبيقات بإرسال حزم IP مغلفة مباشرة دون إنشاء اتصال. عندما يختار المطور استخدام UDP بدلاً من TCP ، يتواصل التطبيق مباشرة مع IP.
الاسم الكامل لبروتوكول UDP هو بروتوكول بيانات المستخدم ، ورأسه هو ثمانية بايت فقط (64 بت) ، وهو موجز للغاية. شكل رأس UDP كما يلي:
منافذ الوجهة والمصدر: هدفهم الرئيسي هو الإشارة إلى العملية التي يجب على UDP إرسال الحزم.
حجم الحزمة: يحمل حقل حجم الحزمة حجم رأس UDP بالإضافة إلى حجم البيانات
الشيكومات: مصمم لضمان توصيل موثوق لرؤوس UDP والبيانات ، دور الفحص هو اكتشاف ما إذا كان هناك خطأ أو فساد قد حدث أثناء نقل حزمة UDP لضمان سلامة البيانات.
الاختلافات بين TCP و UDP في mylinkingشبكة الصنبورووسيط حزمة الشبكةيمكن معالجة كل من حزم TCP أو UDP
تختلف TCP و UDP في الجوانب التالية:
اتصال: TCP هو بروتوكول نقل موجه نحو الاتصال يتطلب إنشاء اتصال قبل نقل البيانات. UDP ، من ناحية أخرى ، لا يتطلب اتصالًا ويمكنه نقل البيانات على الفور.
كائن الخدمة: TCP هي خدمة من نقطتين من نقطتين ، أي اتصال يحتوي على نقطتين فقط للتواصل مع بعضهما البعض. ومع ذلك ، يدعم UDP التواصل التفاعلي من فرد إلى واحد ، واحد إلى كثير ، والعديد من العدد ، والذي يمكنه التواصل مع مضيفات متعددة في نفس الوقت.
مصداقية: يوفر TCP خدمة تقديم البيانات بشكل موثوق ، وضمان أن البيانات خالية من الأخطاء ، وخالية من الخسائر ، وغير مزدوجة ، وتصل عند الطلب. UDP ، من ناحية أخرى ، يبذل قصارى جهده ولا يضمن توصيل موثوق به. قد يعاني UDP من فقدان البيانات وغيرها من المواقف أثناء الإرسال.
التحكم في الازدحام ، والتحكم في التدفق: TCP لديه آليات التحكم في الازدحام ومكافحة التدفق ، والتي يمكن أن تعدل معدل نقل البيانات وفقًا لشروط الشبكة لضمان أمان واستقرار نقل البيانات. لا يتمتع UDP بآليات التحكم في الازدحام والتحكم في التدفق ، حتى لو كانت الشبكة مزدحمة للغاية ، فلن تقوم بإجراء تعديلات على معدل إرسال UDP.
رأس النفقات العامة: يحتوي TCP على طول رأس طويل ، وعادة ما يكون 20 بايت ، والذي يزيد عند استخدام حقول الخيار. UDP ، من ناحية أخرى ، لديه رأس ثابت من 8 بايت فقط ، لذلك UDP لديه رأس أقل رأس.
سيناريوهات تطبيق TCP و UDP:
TCP و UDP هما بروتوكولات مختلفة لطبقة النقل ، ولديهما بعض الاختلافات في سيناريوهات التطبيق.
نظرًا لأن TCP عبارة عن بروتوكول موجه نحو الاتصال ، يتم استخدامه بشكل أساسي في السيناريوهات التي يلزم توصيل البيانات الموثوق بها. تشمل بعض حالات الاستخدام الشائعة:
نقل ملف FTP: يمكن لـ TCP التأكد من عدم فقد الملفات وتلفها أثناء النقل.
HTTP/HTTPS: يضمن TCP سلامة وصحة محتوى الويب.
نظرًا لأن UDP هو بروتوكول بدون اتصال ، فإنه لا يوفر ضمانًا للموثوقية ، ولكنه يتمتع بخصائص الكفاءة والوقت الفعلي. UDP مناسب للسيناريوهات التالية:
حركة مرور الحزمة المنخفضة ، مثل نظام DNS (نظام اسم المجال): عادة ما تكون استعلامات DNS حزمًا قصيرة ، ويمكن لـ UDP إكمالها بشكل أسرع.
اتصالات الوسائط المتعددة مثل الفيديو والصوت: بالنسبة لانتقال الوسائط المتعددة مع متطلبات عالية في الوقت الفعلي ، يمكن لـ UDP توفير زمن انتقال أقل لضمان نقل البيانات في الوقت المناسب.
البث التواصل: يدعم UDP الاتصالات الفردية والعديد من العدد ، ويمكن استخدامها لنقل رسائل البث.
ملخص
اليوم تعلمنا عن TCP. TCP هو بروتوكول الاتصالات الموجه نحو الاتصال ، موثوق به ، بايت على أساس البايت. إنه يضمن نقل البيانات والاستقبال المنظم من خلال إنشاء الاتصال والمصافحة والاعتراف. يستخدم بروتوكول TCP المنافذ لتحقيق التواصل بين العمليات ، ويوفر خدمات اتصال مباشرة لعمليات التطبيق التي تعمل على مضيفين مختلفين. توصيلات TCP كاملة الانعكاس ، مما يسمح بنقل البيانات ثنائية الاتجاه في وقت واحد. على النقيض من ذلك ، فإن UDP هو بروتوكول اتصالات غير متوقفة ، والذي لا يوفر ضمانات موثوقية ومناسبة لبعض السيناريوهات ذات المتطلبات العالية في الوقت الفعلي. يختلف TCP و UDP في وضع الاتصال ، وكائن الخدمة ، والموثوقية ، والتحكم في الازدحام ، والتحكم في التدفق والجوانب الأخرى ، وسيناريوهات التطبيق الخاصة بهم تختلف أيضًا.
وقت النشر: Dec-03-2024