2.6 Транспортні протоколи. Протокол tcp

2.6.1 Загальні поняття протоколу tcp

Протокол керування передачею (Transmission Control Protocol або TCP) призначений для використання як надійного протоколу спілкування між хост-комп'ютерами в комунікаційних комп'ютерних мережах з комутацією пакетів, а також у системах, що поєднують такі мережі [3].

Протокол TCP забезпечує надійність комунікацій між парами процесів на хост-комп'ютерах, які включені у різні комп'ютерні комунікаційні мережі й об'єднані в єдину систему.

TCP займає в багаторівневій архітектурі протоколів нішу безпосередньо над IP-протоколом, що дозволяє протоколу TCP відправляти й одержувати сегменти інформації змінної довжини, укладені в оболонку IP-датаграм. Датаграма надає дані для адресації відправника й одержувача TCP-сегментів у різних мережах. IP-протокол також здійснює будь-яку фрагментацію й збирання сегментів TCP, які необхідні для здійснення передачі й доставки через безліч мереж і проміжних шлюзів. IP-протокол також обробляє інформацію про пріоритет, класифікацію безпеки, а також здійснює розмежування TCP сегментів. Отже, дана інформація може бути передана прямо через безліч мереж.

Протокол TCP припускає, що він може одержати простий, потенційно ненадійний сервіс для своїх датаграм із боку протоколів нижнього рівня. Отже, він:

• повинен забезпечити надійний сервіс для комунікацій між процесами в багатомережній системі;

• повинен бути загальним протоколом для комунікацій між хост-комп’ютерами в безлічі мереж.

Ще раз зазначимо, що протокол TCP взаємодіє, з одного боку, з користувачем (або прикладною програмою), а з іншого боку - із протоколом більш низького рівня, таким, як IP-протокол.

Головною метою протоколу TCP є забезпечення надійного, безпечного сервісу для логічних з'єднань між парами процесів. Щоб забезпечити такий сервіс, ґрунтуючись на менш надійних комунікаціях Інтернет, система повинна мати можливості для роботи в таких областях:

• базова передача даних;

• достовірність;

• керування потоком даних;

• поділ каналів;

• робота із з'єднаннями;

• пріоритет і безпека.

Розглянемо дії протоколу TCP у кожній із цих областей.

Базова передача даних

Протокол TCP здатний передавати безперервні потоки октетів між своїми клієнтами в обох напрямках, пакуючи якусь кількість октетів у сегменти для передачі через системи Інтернету. У загальному випадку протоколи TCP вирішують на свій розсуд, коли робити блокування й передачу даних.

Іноді користувачам необхідно переконатися в тому, що всі дані, передані ними протоколу TCP, вже відправлені. Для цього визначена функція проштовхування (push). Щоб переконатися в тому, що дані, які були передані протоколу TCP, дійсно відправлені, користувач зазначає, що їх варто проштовхнути до одержувача. Проштовхування приводить до того, що програми протоколу TCP відразу здійснюють відправлення й відповідно одержання даних.

Достовірність

Протокол TCP повинен мати захист від руйнування даних, втрати, дублювання й порушення черговості одержання, що виникають під час проходження даних мережами Інтернету. Це досягається присвоєнням чергового номера кожному переданому октету, а також вимогою підтвердження від програми TCP, що приймає дані. Якщо підтвердження не отримане протягом контрольного інтервалу часу, то дані посилаються повторно.

З боку одержувача номери черги використовуються для відновлення черговості сегментів, які можуть бути отримані в неправильному порядку, а також для обмеження можливості появи дублікатів. Ушкодження фіксуються за допомогою додавання до кожного переданого сегмента контрольної суми, перевірки її при одержанні й наступній ліквідації дефектних сегментів.

Таким чином, протокол TCP захищає від помилок комунікаційної системи Інтернет.