ТРАНСПОРТНЫЕ ПРОТОКОЛЫ И ИХ ОТЛИЧИЯ

TRANSPORT PROTOCOLS AND THEIR DIFFERENCES

Anton Bludov

listener, Academy of the Federal Security Service of the Russian Federation,

Russia, Orel

Aleksandr Yakushov

listener, Academy of the Federal Security Service of the Russian Federation,

Russia, Orel

Aleksei Petrusenko

listener, Academy of the Federal Security Service of the Russian Federation,

Russia, Orel

Pavel Chupakhin

Scientific supervisor, Academy of the Federal Security Service of the Russian Federation,

Russia, Orel

АННОТАЦИЯ

В данной статье проводится обзор и анализ современных транспортных протоколов, используемых в сетевых коммуникациях. Транспортные протоколы играют важную роль в передаче данных между узлами компьютерной сети, обеспечивая надежность, целостность и эффективность передачи.

ABSTRACT

This article provides an overview and analysis of modern transport protocols used in network communications. Transport protocols play an important role in the transmission of data between nodes in a computer network, ensuring the reliability, integrity and efficiency of transmission.

Ключевые слова: протокол, надежность, данные, структура.

Keywords: protocol, reliability, data, structure.

В обширном ландшафте компьютерных сетей транспортные протоколы играют жизненно важную роль в обеспечении бесперебойной и надежной передачи данных между устройствами. Эти протоколы определяют правила и механизмы разбиения данных на пакеты, их адресации и обеспечения их успешной доставки. Двумя широко используемыми транспортными протоколами являются протокол управления передачей (TCP) и протокол пользовательских дейтаграмм (UDP). Хотя и TCP, и UDP служат для передачи данных, они имеют существенные различия с точки зрения их функций и характеристик.

TCP, более популярный и широко распространенный транспортный протокол, ориентирован на обеспечение надежной и упорядоченной доставки пакетов данных. Он устанавливает ориентированную на соединение связь между устройствами, гарантируя, что данные передаются без ошибок и в правильном порядке. TCP обеспечивает надежность с помощью различных механизмов, таких как подтверждение полученных пакетов, повторная передача потерянных пакетов и управление потоком во избежание перегрузки. Такой уровень надежности делает протокол TCP подходящим для приложений, требующих безошибочной передачи данных, таких как просмотр веб-страниц, электронная почта, передача файлов и другие сценарии, в которых важна целостность данных.

С другой стороны, UDP — это ненадежный транспортный протокол без установления соединения. Он отдает предпочтение простоте и эффективности над надежностью. В отличие от TCP, UDP не устанавливает выделенное соединение перед передачей данных. Вместо этого он работает по принципу «выстрелил и забыл», когда пакеты отправляются без ожидания подтверждения или повторной передачи. Следовательно, UDP предлагает меньшие накладные расходы и более высокую скорость передачи, что делает его идеальным для приложений, где решающее значение имеет общение в реальном времени или низкая задержка, таких как потоковое видео, онлайн-игры и передача голоса по IP (VoIP). Однако из-за своей ненадежной природы UDP может привести к потере или неправильному порядку пакетов, которые приложения должны обрабатывать независимо.

Одно из заметных различий между TCP и UDP заключается в их соответствующих структурах заголовков. Заголовки TCP содержат больше полей по сравнению с заголовками UDP. TCP включает в себя порядковые номера, номера подтверждений и различные контрольные флаги, что позволяет ему управлять надежной передачей данных и контролировать перегрузку. UDP, с другой стороны, имеет более простую структуру заголовка, состоящую только из полей порта источника, порта назначения, длины и контрольной суммы. Минималистичный дизайн заголовков UDP способствует снижению накладных расходов и снижению требований к обработке.

Еще одно существенное отличие заключается в механизме управления потоком, используемом TCP. TCP реализует управление потоком, чтобы отправитель не перегрузил получателя данными. Он регулирует скорость передачи в зависимости от способности получателя обрабатывать входящие данные. Напротив, в UDP отсутствует встроенное управление потоком, что означает, что отправитель может передавать данные с любой скоростью, потенциально перегружая получателя и приводя к потере пакетов или переполнению буфера, если не управляться должным образом.

Кроме того, TCP обеспечивает контроль перегрузки, чтобы обеспечить справедливое и эффективное совместное использование сетевых ресурсов. С помощью различных алгоритмов, таких как медленный запуск, предотвращение перегрузки и быстрая повторная передача, TCP регулирует скорость передачи в зависимости от состояния сети, предотвращая перегрузку сети и поддерживая общую стабильность сети. UDP, не требующий установления соединения и механизмов контроля перегрузки, не регулирует активно свою скорость передачи, что может привести к перегрузке сети, если несколько приложений UDP передают данные одновременно.

Таким образом, TCP и UDP — это два разных транспортных протокола, которые служат разным целям в области компьютерных сетей. TCP фокусируется на надежности, упорядоченной доставке и исправлении ошибок, что делает его подходящим для приложений, где целостность данных имеет первостепенное значение. UDP, с другой стороны, отдает предпочтение простоте, низкой задержке и скорости, что делает его подходящим для приложений реального времени, которым требуется быстрая передача без необходимости исправления ошибок. Понимание различий между TCP и UDP необходимо сетевым администраторам, разработчикам и пользователям для выбора соответствующего протокола на основе конкретных требований их приложений.

Список литературы:

1. Протоколы TCP/IP транспортного уровня [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.ibm.com/docs/ru/aix/7.1?topic=protocols-internet-transport-level (дата обращения: 12.05.23)
2. Транспортные протоколы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://adminbook.ru/index.php?men1=5/2/4 (дата обращения: 12.05.23)
3. Транспортный уровень - протоколы UDP и TCP [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://kunegin.com/ref3/tcp/glava4.htm (дата обращения: 13.05.23)