Протокол udp. Назначение, формат пакета. Псевдозаголовок.
User Datagram Protocol – это транспортный протокол для передачи данных в сетях IP без установления соединения. Он является одним из самых простых протоколов транспортного уровня модели OSI. Используется для передачи данных в случаях, когда важна скорость, а не надежность, не заботится о корректном порядке доставки и не делает повторов. Удобен, для применений, где малы потери, в массовых рассылках локальной подсети, в медиапротоколах и т.п. Используется при передаче потокового видео, игр реального времени. Хотя протокол UDP не гарантирует доставки, по умолчанию предполагается, что вероятность потери пакета достаточно мала.
Используется в DNS, TFTP, NFS (Network File System), TFTP (Trivial File Transfer protocol, RFC-1350), RPC (Remote Procedure Call, RFC-1057) и SNMP (Simple Network Management Protocol), потоковых видео.
Формат пакета:
Длина сообщения равна числу байт в UDP-дейтограмме, включая заголовок. Поле UDP контрольная сумма содержит код, полученный в результате контрольного суммирования UDP-заголовка и поля данные.
UDP-заголовок не содержит информации об адресе отправителя и получателя, поэтому даже при совпадении порта получателя нельзя с точностью сказать, что сообщение пришло в нужное место. Для проверки того, что UDP-сообщение достигло пункта своего назначения, используется дополнительный псевдозаголовок
Псевдозаголовок( используемый при расчете контрольной суммы)
Протокол tcp. Назначение, формат пакета.
TCP (transmission control protocol) — это транспортный механизм, предоставляющий поток данных, с предварительной установкой соединения, за счёт этого дающий уверенность в достоверности получаемых данных, осуществляет повторный запрос данных в случае потери данных и устраняет дублирование при получении двух копий одного пакета. Гарантирует целостность передаваемых данных и уведомление отправителя о результатах передачи. Используется в почтовых программах, веб-браузерах.
Формат пакета:
октет всегда равен 8 битам.
Логическое соединение. Установка и завершение логического соединения.
Определение: Взаимосвязь, обеспечиваемая некоторым уровнем, между двумя или более логическими объектами с целью обмена данными.
Устраняет:
Потери
Искажения
Дублирование
Нарушение порядка
Установка соединения состоит из 3х частей:
Клиент, который намеревается установить соединение, посылает серверу сегмент с номером последовательности и флагом SYN.
Сервер получает сегмент, запоминает номер последовательности и пытается создать сокет (буфера и управляющие структуры памяти) для обслуживания нового клиента.
В случае успеха сервер посылает клиенту сегмент с номером последовательности и флагами SYN и ACK, и переходит в состояние SYN-RECEIVED.
В случае неудачи сервер посылает клиенту сегмент с флагом RST.
Если клиент получает сегмент с флагом SYN, то он запоминает номер последовательности и посылает сегмент с флагом ACK.
Если он одновременно получает и флаг ACK (что обычно и происходит), то он переходит в состояние ESTABLISHED.
Если клиент получает сегмент с флагом RST, то он прекращает попытки соединиться.
Если клиент не получает ответа в течение 10 секунд, то он повторяет процесс соединения заново.
Если сервер в состоянии SYN-RECEIVED получает сегмент с флагом ACK, то он переходит в состояние ESTABLISHED. В противном случае после тайм-аута он закрывает сокет и переходит в состояние CLOSED.
Завершение соединения можно рассмотреть в три этапа:
Посылка серверу от клиента флагов FIN и ACK на завершение соединения.
Сервер посылает клиенту флаги ответа ACK , FIN, что соединение закрыто.
После получения этих флагов клиент закрывает соединение и в подтверждение отправляет серверу ACK , что соединение закрыто.
Метод скользящего окна
В этом методе для повышения скорости передачи данных источнику разрешается передать некоторое количество кадров в непрерывном режиме, то есть в максимально возможном для источника темпе без получения на эти пакеты квитанций(правильность установки соединения). Количество пакетов, которые разрешается передавать таким образом, называется размером окна.
Метод скользящего окна используется для TCP , что позволяет отправителю посылать очередной сегмент, не дожидаясь подтверждения о получении в пункте назначения предшетвующего сегмента.
Особенность использования алгоритма скользящего окна в протоколе TCP состоит в том, что, хотя единицей передаваемых данных является сегмент, окно определено на множестве нумерованных байтов неструктурированного потока данных, поступающих с верхнего уровня и буферизуемых протоколом TCP. Получающий модуль TCP отправляет «окно» посылающему модулю TCP. Данное окно задает количество байтов (начиная с номера байта, о котором уже была выслана квитанция), которое принимающий модуль TCP готов в настоящий момент принять.
Если размер окна равен W, а последняя по времени квитанция содержала значение N, то отправитель может посылать новые сегменты до тех пор, пока в очередной сегмент не попадет байт с номером N+W. Этот сегмент выходит за рамки окна, и передачу в таком случае необходимо приостановить до прихода следующей квитанции.