Tweet
Giao thức vận tải hướng kết nối(Connection-Oriented Transport Protocol)
Trong lớp truyền tải, một giao thức hướng kết nối thiết lập kết nối phiên giữa hai máy chủ IP và sau đó duy trì kết nối trong toàn bộ quá trình truyền. Khi quá trình truyền hoàn tất, phiên kết thúc. TCP cung cấp truyền tải đáng tin cậy theo hướng kết nối cho dữ liệu ứng dụng.
Độ Tin Cậy (Reliable)
Độ tin cậy của TCP có ba mục tiêu chính sau:
· Phát hiện và truyền lại các gói bị rơi
· Phát hiện và khắc phục dữ liệu trùng lặp hoặc không theo thứ tự
· Tránh tắc nghẽn mạng
Reliable vs. Best-Effort Transport
Các thuật ngữ Reliable và Best-Effort Transport là các thuật ngữ mô tả hai loại kết nối giữa các máy tính. TCP là một giao thức hướng kết nối được thiết kế để đảm bảo truyền tải đáng tin cậy, kiểm soát luồng và phân phối các gói IP được đảm bảo. Vì lý do này, nó được gắn nhãn là một giao thức " Reliable ". UDP là một giao thức không kết nối dựa vào lớp ứng dụng để giải trình tự và phát hiện các gói bị bỏ và được coi là " Best-Effort Transport ". Mỗi giao thức đều có những điểm mạnh khiến chúng trở nên hữu ích cho các ứng dụng cụ thể.
Reliable (Connection-Oriented)
Một số loại ứng dụng yêu cầu đảm bảo rằng các gói đến một cách an toàn và theo thứ tự. Bất kỳ gói nào bị thiếu có thể làm cho luồng dữ liệu bị hỏng. Hãy xem xét ví dụ về việc sử dụng trình duyệt web của bạn để tải xuống một ứng dụng. Mọi phần của ứng dụng đó phải được tập hợp trên máy thu theo thứ tự nhị phân thích hợp, nếu không nó sẽ không thực thi. FTP là một ứng dụng trong đó việc sử dụng giao thức hướng kết nối như TCP được chỉ định.
TCP sử dụng kiểu bắt tay ba chiều khi thiết lập kết nối. Bạn có thể coi nó tương tự như một cuộc gọi điện thoại. Điện thoại đổ chuông, bên được gọi nói "xin chào" và người gọi nói "xin chào". Đây là các bước thực tế:
1. Nguồn của kết nối gửi một phân đoạn đồng bộ hóa (SYN/ synchronization) đến đích yêu cầu một phiên. Phân đoạn SYN bao gồm Sequence Number (hoặc SN).
2. Đích trả lời SYN bằng một xác nhận đồng bộ hóa (SYN-ACK/ synchronization-acknowledgment) và tăng SN của bộ khởi tạo lên 1.
3. Nếu nguồn chấp nhận SYN-ACK, nó sẽ gửi một phân đoạn xác nhận (ACK) để hoàn tất quá trình bắt tay(HandShake)
Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến sử dụng TCP:
· Web browsers
· Email
· FTP
· Network printing
· Database transactions
Để hỗ trợ độ tin cậy, một kết nối được thiết lập giữa IP source và destination để đảm bảo rằng ứng dụng đã sẵn sàng nhận dữ liệu. Trong quá trình thiết lập kết nối ban đầu, thông tin được trao đổi về
khả năng của bộ thu và các thông số khởi động được thương lượng. Các tham số này sau đó được sử dụng để theo dõi quá trình truyền dữ liệu trong quá trình kết nối.
Khi máy tính gửi truyền dữ liệu, nó sẽ gán một số thứ tự cho mỗi gói. Sau đó, người nhận phản hồi bằng một số xác nhận bằng với số thứ tự dự kiến tiếp theo. Việc trao đổi số trình tự và số xác nhận này cho phép giao thức nhận ra khi nào dữ liệu bị mất, bị trùng lặp hoặc không theo thứ tự.
Best Effort (Connectionless)
Độ tin cậy (giao hàng đảm bảo) không phải lúc nào cũng cần thiết, hoặc thậm chí là mong muốn. Ví dụ, nếu một hoặc hai phân đoạn của một luồng VoIP không đến được, nó sẽ chỉ tạo ra sự gián đoạn nhất thời trong luồng. Sự gián đoạn này có thể xuất hiện như một sự biến dạng tạm thời của chất lượng giọng nói, nhưng người dùng thậm chí có thể không nhận thấy. Trong các ứng dụng thời gian thực, chẳng hạn như phát trực tuyến bằng giọng nói, các gói bị rơi có thể được chấp nhận miễn là tỷ lệ tổng thể của các gói bị rơi thấp.
Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến sử dụng UDP:
· Domain Name System (DNS)
· VoIP
· TFTP
UDP cung cấp cho các ứng dụng khả năng phân phối với nỗ lực tốt nhất và không cần duy trì thông tin trạng thái về dữ liệu đã gửi trước đó. Ngoài ra, UDP không cần thiết lập bất kỳ kết nối nào với bộ thu và được gọi là không kết nối. Có nhiều tình huống trong đó giao hàng nỗ lực cao nhất được mong muốn hơn là giao hàng đáng tin cậy. Giao thức không kết nối được mong muốn cho các ứng dụng yêu cầu giao tiếp nhanh hơn mà không cần xác minh nhận.
UDP cũng tốt hơn cho các dịch vụ loại giao dịch, chẳng hạn như DNS hoặc DHCP. Trong các dịch vụ kiểu giao dịch, chỉ có một truy vấn và phản hồi đơn giản. Nếu máy khách không nhận được phản hồi, nó sẽ đơn giản gửi một truy vấn khác, hiệu quả hơn và tiêu tốn ít tài nguyên hơn so với sử dụng TCP.
Trong lớp truyền tải, một giao thức hướng kết nối thiết lập kết nối phiên giữa hai máy chủ IP và sau đó duy trì kết nối trong toàn bộ quá trình truyền. Khi quá trình truyền hoàn tất, phiên kết thúc. TCP cung cấp truyền tải đáng tin cậy theo hướng kết nối cho dữ liệu ứng dụng.
Độ Tin Cậy (Reliable)
Độ tin cậy của TCP có ba mục tiêu chính sau:
· Phát hiện và truyền lại các gói bị rơi
· Phát hiện và khắc phục dữ liệu trùng lặp hoặc không theo thứ tự
· Tránh tắc nghẽn mạng
Reliable vs. Best-Effort Transport
Các thuật ngữ Reliable và Best-Effort Transport là các thuật ngữ mô tả hai loại kết nối giữa các máy tính. TCP là một giao thức hướng kết nối được thiết kế để đảm bảo truyền tải đáng tin cậy, kiểm soát luồng và phân phối các gói IP được đảm bảo. Vì lý do này, nó được gắn nhãn là một giao thức " Reliable ". UDP là một giao thức không kết nối dựa vào lớp ứng dụng để giải trình tự và phát hiện các gói bị bỏ và được coi là " Best-Effort Transport ". Mỗi giao thức đều có những điểm mạnh khiến chúng trở nên hữu ích cho các ứng dụng cụ thể.
| Reliable | Best-Effort | |
| Protocol | TCP | UDP |
| Connection Type | Connection-oriented | Connectionless |
| Sequencing | Yes | No |
| Uses | · Email · File Transfer Protocol (FTP) · Web browsing · Downloading |
· Voice streaming · Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) · Trivial File Transfer Protocol (TFTP) |
Reliable (Connection-Oriented)
Một số loại ứng dụng yêu cầu đảm bảo rằng các gói đến một cách an toàn và theo thứ tự. Bất kỳ gói nào bị thiếu có thể làm cho luồng dữ liệu bị hỏng. Hãy xem xét ví dụ về việc sử dụng trình duyệt web của bạn để tải xuống một ứng dụng. Mọi phần của ứng dụng đó phải được tập hợp trên máy thu theo thứ tự nhị phân thích hợp, nếu không nó sẽ không thực thi. FTP là một ứng dụng trong đó việc sử dụng giao thức hướng kết nối như TCP được chỉ định.
TCP sử dụng kiểu bắt tay ba chiều khi thiết lập kết nối. Bạn có thể coi nó tương tự như một cuộc gọi điện thoại. Điện thoại đổ chuông, bên được gọi nói "xin chào" và người gọi nói "xin chào". Đây là các bước thực tế:
1. Nguồn của kết nối gửi một phân đoạn đồng bộ hóa (SYN/ synchronization) đến đích yêu cầu một phiên. Phân đoạn SYN bao gồm Sequence Number (hoặc SN).
2. Đích trả lời SYN bằng một xác nhận đồng bộ hóa (SYN-ACK/ synchronization-acknowledgment) và tăng SN của bộ khởi tạo lên 1.
3. Nếu nguồn chấp nhận SYN-ACK, nó sẽ gửi một phân đoạn xác nhận (ACK) để hoàn tất quá trình bắt tay(HandShake)
Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến sử dụng TCP:
· Web browsers
· FTP
· Network printing
· Database transactions
Để hỗ trợ độ tin cậy, một kết nối được thiết lập giữa IP source và destination để đảm bảo rằng ứng dụng đã sẵn sàng nhận dữ liệu. Trong quá trình thiết lập kết nối ban đầu, thông tin được trao đổi về
khả năng của bộ thu và các thông số khởi động được thương lượng. Các tham số này sau đó được sử dụng để theo dõi quá trình truyền dữ liệu trong quá trình kết nối.
Khi máy tính gửi truyền dữ liệu, nó sẽ gán một số thứ tự cho mỗi gói. Sau đó, người nhận phản hồi bằng một số xác nhận bằng với số thứ tự dự kiến tiếp theo. Việc trao đổi số trình tự và số xác nhận này cho phép giao thức nhận ra khi nào dữ liệu bị mất, bị trùng lặp hoặc không theo thứ tự.
Best Effort (Connectionless)
Độ tin cậy (giao hàng đảm bảo) không phải lúc nào cũng cần thiết, hoặc thậm chí là mong muốn. Ví dụ, nếu một hoặc hai phân đoạn của một luồng VoIP không đến được, nó sẽ chỉ tạo ra sự gián đoạn nhất thời trong luồng. Sự gián đoạn này có thể xuất hiện như một sự biến dạng tạm thời của chất lượng giọng nói, nhưng người dùng thậm chí có thể không nhận thấy. Trong các ứng dụng thời gian thực, chẳng hạn như phát trực tuyến bằng giọng nói, các gói bị rơi có thể được chấp nhận miễn là tỷ lệ tổng thể của các gói bị rơi thấp.
Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến sử dụng UDP:
· Domain Name System (DNS)
· VoIP
· TFTP
UDP cung cấp cho các ứng dụng khả năng phân phối với nỗ lực tốt nhất và không cần duy trì thông tin trạng thái về dữ liệu đã gửi trước đó. Ngoài ra, UDP không cần thiết lập bất kỳ kết nối nào với bộ thu và được gọi là không kết nối. Có nhiều tình huống trong đó giao hàng nỗ lực cao nhất được mong muốn hơn là giao hàng đáng tin cậy. Giao thức không kết nối được mong muốn cho các ứng dụng yêu cầu giao tiếp nhanh hơn mà không cần xác minh nhận.
UDP cũng tốt hơn cho các dịch vụ loại giao dịch, chẳng hạn như DNS hoặc DHCP. Trong các dịch vụ kiểu giao dịch, chỉ có một truy vấn và phản hồi đơn giản. Nếu máy khách không nhận được phản hồi, nó sẽ đơn giản gửi một truy vấn khác, hiệu quả hơn và tiêu tốn ít tài nguyên hơn so với sử dụng TCP.