Hogyan működik a TCP?

A TCP megbízható, kapcsolatorientált kommunikációt hoz létre két csomópont között. Íme egy magas szintű áttekintés a TCP működéséről:

Címfelbontás:

- Ha egy kliens alkalmazás adatokat akar küldeni egy másik alkalmazásnak, az első lépés a célszerver IP-címének beszerzése. Ez az Address Resolution Protocol (ARP) révén érhető el.

TCP-kapcsolat létrehozása (háromirányú kézfogás):

- A kapcsolat létrehozása során a TCP háromirányú kézfogási folyamatot követ.

1. A kliens SYN (Synchronize) csomagot küld a szervernek. Ez a csomag tartalmazza a kezdeti sorszámot, amelyet az ügyfél az adatszegmenseihez fog használni.

2. A szerver egy SYN-ACK (Synchronize-Acknowledgement) csomaggal válaszol. Ez nyugtázza az ügyfél SYN-jét, és tartalmazza a szerver kezdeti sorszámát is.

3. A kliens egy ACK (Acknowledgement) csomag küldésével nyugtázza a szerver válaszát.

Adattovábbítás és nyugtázás:

- A TCP-kapcsolat létrejöttét követően a kliens és a szerver megkezdheti az adatcserét.

- A TCP megbízható adatátvitelt biztosít azáltal, hogy az adatokat megfelelő méretű szegmensekre bontja, és minden szegmenshez sorszámot rendel.

- A vevő minden fogadott adatszegmensre egy nyugtázási (ACK) csomagot küld vissza a feladónak. A küldő puffert tart fenn a nyugtázatlan adatokból, és mindaddig folytatja a további szegmensek küldését, amíg az összeset vissza nem veszi.

- Ha a nyugtázás nem érkezik meg egy megadott időkorláton belül, a küldő újraküldi a szegmenst. Ez a mechanizmus segít az adatok megbízható szállításában.

Áramlásvezérlés (Csúszóablak protokoll):

- Annak megakadályozására, hogy a küldő túlterhelje a vevőt, a TCP egy folyamatvezérlésnek nevezett mechanizmust alkalmaz.

- Csúszóablak protokollt használ, amely meghatározza, hogy egy adott időpontban mennyi adat maximálisan nyugtázható. Ez megakadályozza a puffer túlcsordulását a vevő oldalán.

Dorlódáscsökkentés (lassú indítás és torlódás elkerülése):

- A TCP torlódás-ellenőrző mechanizmusokat valósít meg, hogy az átviteli sebességét a rendelkezésre álló hálózati erőforrásokhoz igazítsa.

1. Lassú indítás:Ez megakadályozza, hogy a küldő hirtelen torlódást okozzon a hálózatban. Kis mennyiségű adat elküldésével kezdődik, majd fokozatosan növeli az átviteli sebességet mindaddig, amíg a nyugtázás megérkezik.

2. Torlódás elkerülése:Amint a küldő eléri a hálózat kapacitását, belép a torlódás elkerülési fázisába. Ebben a fázisban az átviteli sebesség növekedését szabályozzák a hálózat túlterhelésének elkerülése érdekében.

Kapcsolat megszakítása (négyirányú kézfogás):

- Amikor az adatcsere befejeződött, a TCP-kapcsolat négyirányú kézfogási folyamattal megszakad.

1. A kliens egy FIN (Finish) csomagot küld a szervernek.

2. A szerver nyugtázza a FIN-t, és jelzi, hogy több adata van küldeni egy FIN-ACK csomaggal.

3. A kliens egy ACK csomaggal nyugtázza a szerver FIN-ACK-jét.

4. A szerver végső ACK-t küld a kliensnek, és mindkét vége lezárja a kapcsolatot.

A kapcsolat során a TCP megbízható és ellenőrzött kommunikációt biztosít a kliens és a szerver között az adatszegmensek, a nyugtázások, az áramlásvezérlés és a torlódások vezérlésével. Ez lehetővé teszi az alkalmazások számára, hogy hatékonyan és megbízhatóan cseréljenek adatot a hálózaton keresztül.