Определение
Transmission Control Protocol (TCP) — один из основных протоколов пакета протоколов Интернета, часто называемый TCP/IP. Это протокол, ориентированный на соединение, который обеспечивает надежную связь между устройствами по сети, например, Интернету. TCP отвечает за разбиение данных на более мелкие пакеты, отправку их по сети и обеспечение их корректной повторной сборки в пункте назначения. Он гарантирует, что данные будут доставлены в правильном порядке, без дублирования и без потерь.
Как работает TCP
TCP работает на транспортном уровне модели OSI, которая отвечает за сквозную связь. Он устанавливает надежное соединение между отправителем и получателем перед передачей любых данных. Это делается с помощью процесса, известного как трехстороннее рукопожатие :
1. SYN (Синхронизировать)
Отправитель инициирует соединение, отправляя получателю пакет синхронизации (SYN).
2. SYN-ACK (синхронизация-подтверждение)
Получатель отвечает подтверждением (SYN-ACK) для подтверждения соединения.
3. ACK (Подтверждение)
Отправитель отвечает подтверждением (ACK), подтверждающим, что соединение установлено.
После установления соединения данные могут передаваться в виде пакетов. TCP обеспечивает надежную отправку этих пакетов, реализуя механизмы проверки ошибок , упорядочивания пакетов , управления потоком и контроля перегрузки .
Основные характеристики TCP
1. Надежность: TCP гарантирует, что данные доставляются правильно и в правильном порядке. Если пакет потерян или поврежден во время передачи, TCP запросит повторную передачу отсутствующего или поврежденного пакета.2. Управление потоком: Чтобы не допустить перегрузки более медленного получателя быстрым отправителем, TCP использует механизмы управления потоком, в частности протокол скользящего окна . Это гарантирует, что только определенный объем данных будет передан за один раз.
3. Обнаружение и исправление ошибок: Каждый пакет TCP включает контрольную сумму, которая помогает обнаруживать ошибки. Если обнаружена какая-либо ошибка, получатель запрашивает повторную передачу затронутого пакета.
4. Упорядоченная передача данных: данные делятся на пакеты, и каждому пакету присваивается порядковый номер. Получатель использует эти порядковые номера для переупорядочивания любых пакетов, которые приходят не по порядку, гарантируя, что данные будут восстановлены правильно.
5. Контроль перегрузки: TCP использует механизмы контроля перегрузки, такие как медленный старт и предотвращение перегрузки , для регулировки скорости передачи данных в зависимости от состояния сети. Это помогает избежать перегрузки сети и обеспечивает плавную передачу данных.
TCP против UDP
TCP часто сравнивают с протоколом User Datagram Protocol (UDP) , другим протоколом транспортного уровня. Хотя и TCP, и UDP используются для связи по сетям IP, основные различия заключаются в следующем:
- Надежность: TCP надежен, гарантируя, что все данные будут получены в правильном порядке. UDP, с другой стороны, ненадежен и не гарантирует доставку пакетов или порядок.
- Ориентированный на соединение и не ориентированный на соединение: TCP требует установления соединения перед передачей данных, в то время как UDP не ориентирован на соединение и не устанавливает сеанс.
- Скорость: UDP быстрее TCP, поскольку не требует дополнительных затрат на установление соединения, обеспечение надежности или управление потоком и контролем перегрузки.
Приложения TCP: TCP широко используется для приложений, требующих надежной передачи данных. Некоторые из наиболее распространенных приложений, использующих TCP, включают:
- Просмотр веб-сайтов (HTTP/HTTPS): когда вы заходите на веб-сайт, ваш браузер использует протокол HTTP или HTTPS через TCP для запроса и получения необходимых данных с сервера.
- Электронная почта (SMTP, IMAP, POP3): отправка и получение электронных писем осуществляется по протоколу TCP, обеспечивающему надежную связь между почтовыми серверами и клиентами.
- Передача файлов (FTP): Протокол передачи файлов (FTP) использует TCP для обеспечения безопасной и корректной передачи файлов по сетям.
- Удаленный доступ (SSH, Telnet): протоколы Secure Shell (SSH) и Telnet используют TCP для предоставления пользователям удаленного доступа к серверам.
Заключение
Протокол управления передачей (TCP) необходим для надежной связи по сетям, особенно в Интернете. Он гарантирует, что данные доставляются правильно, в порядке и без ошибок, что важно для таких действий, как просмотр веб-страниц и передача файлов. Хотя TCP медленнее, чем протоколы без установления соединения, такие как UDP, его способность гарантировать надежность данных делает его ключевым протоколом для многих сетевых приложений.
