- يتم تمثيل طبقة النقل بواسطة بروتوكولين: TCP وUDP.
- يقوم بروتوكول IP الموجود في طبقة الشبكة بتسليم مخطط بيانات من المضيف المصدر إلى المضيف الوجهة.
- في الوقت الحاضر، يدعم نظام التشغيل بيئات متعددة المستخدمين ومتعددة المعالجة، ويسمى البرنامج المنفذ عملية. عندما يرسل المضيف رسالة إلى مضيف آخر، فهذا يعني أن العملية المصدر ترسل عملية إلى عملية الوجهة. تحدد بروتوكولات طبقة النقل بعض الاتصالات بالمنافذ الفردية المعروفة باسم منافذ البروتوكول.
- بروتوكول IP هو بروتوكول مضيف إلى مضيف يستخدم لتسليم حزمة من المضيف المصدر إلى المضيف الوجهة بينما بروتوكولات طبقة النقل هي بروتوكولات منفذ إلى منفذ تعمل أعلى بروتوكولات IP لتسليم الحزمة من المصدر المنفذ إلى خدمات IP، ومن خدمات IP إلى منفذ الوجهة.
- يتم تعريف كل منفذ بعنوان عدد صحيح موجب، وهو مكون من 16 بت.
UDP
- UDP يعني بروتوكول مخطط المستخدم .
- UDP هو بروتوكول بسيط ويوفر وظيفة نقل غير متسلسلة.
- UDP هو بروتوكول بدون اتصال.
- يتم استخدام هذا النوع من البروتوكول عندما تكون الموثوقية والأمان أقل أهمية من السرعة والحجم.
- UDP هو بروتوكول مستوى النقل من طرف إلى طرف يضيف عناوين مستوى النقل والتحكم في أخطاء المجموع الاختباري ومعلومات الطول إلى البيانات من الطبقة العليا.
- تُعرف الحزمة التي ينتجها بروتوكول UDP باسم مخطط بيانات المستخدم.
تنسيق مخطط بيانات المستخدم
يحتوي مخطط بيانات المستخدم على رأس 16 بايت كما هو موضح أدناه:
أين،
| عنوان المنفذ المصدر: | فهو يحدد عنوان عملية التقديم التي قامت بتسليم الرسالة. عنوان المنفذ المصدر هو عنوان 16 بت.
| عنوان منفذ الوجهة: | فهو يحدد عنوان عملية التقديم التي ستتلقى الرسالة. عنوان المنفذ الوجهة هو عنوان 16 بت.
| الطول الاجمالي: | يحدد الطول الإجمالي لمخطط بيانات المستخدم بالبايت. إنه حقل 16 بت.
| المجموع الاختباري: | المجموع الاختباري عبارة عن حقل مكون من 16 بت يُستخدم في اكتشاف الأخطاء.
عيوب بروتوكول UDP
- يوفر UDP الوظائف الأساسية اللازمة لتسليم الإرسال من طرف إلى طرف.
- ولا يوفر أي وظائف تسلسل أو إعادة ترتيب ولا يحدد الحزمة التالفة عند الإبلاغ عن خطأ.
- يمكن أن يكتشف UDP حدوث خطأ، لكنه لا يحدد الحزمة المفقودة لأنها لا تحتوي على معرف أو رقم تسلسلي لقطعة بيانات معينة.
برنامج التعاون الفني
- يشير TCP إلى بروتوكول التحكم في الإرسال.
- ويوفر خدمات طبقة النقل الكاملة للتطبيقات.
- وهو بروتوكول موجه للاتصال يعني الاتصال الذي تم إنشاؤه بين طرفي الإرسال. لإنشاء الاتصال، يقوم بروتوكول TCP بإنشاء دائرة افتراضية بين المرسل والمستقبل طوال مدة الإرسال.
مميزات بروتوكول TCP
| تيار نقل البيانات: | ينقل بروتوكول TCP البيانات في شكل دفق متجاور من البايتات. يقوم TCP بتجميع البايتات في شكل مقاطع TCP ثم تمريرها إلى طبقة IP لنقلها إلى الوجهة. يقوم TCP نفسه بتقسيم البيانات وإعادة توجيهها إلى IP.
| مصداقية: | يقوم TCP بتعيين رقم تسلسلي لكل بايت يتم إرساله ويتوقع إقرارًا إيجابيًا من TCP المتلقي. إذا لم يتم استلام ACK خلال فترة المهلة، فسيتم إعادة إرسال البيانات إلى الوجهة.
يستخدم TCP المتلقي الرقم التسلسلي لإعادة تجميع المقاطع في حالة وصولها خارج الترتيب أو لإزالة المقاطع المكررة.
| التحكم في التدفق: | عند استلام TCP، يرسل إقرارًا إلى المرسل يشير إلى عدد البايتات التي يمكن أن يستقبلها دون تجاوز سعة المخزن المؤقت الداخلي الخاص به. يتم إرسال عدد البايتات في ACK على شكل أعلى رقم تسلسلي يمكن أن يستقبله دون أي مشكلة. ويشار إلى هذه الآلية أيضًا باسم آلية النافذة.
| تعدد الإرسال: | تعدد الإرسال هو عملية قبول البيانات من تطبيقات مختلفة وإعادة توجيهها إلى التطبيقات المختلفة على أجهزة كمبيوتر مختلفة. وفي الطرف المتلقي، يتم إعادة توجيه البيانات إلى التطبيق الصحيح. تُعرف هذه العملية باسم إزالة تعدد الإرسال. ينقل TCP الحزمة إلى التطبيق الصحيح باستخدام القنوات المنطقية المعروفة باسم المنافذ.
| الاتصالات المنطقية: | يُطلق على مجموعة المقابس والأرقام التسلسلية وأحجام النوافذ اسم الاتصال المنطقي. يتم تعريف كل اتصال بواسطة زوج من المقابس المستخدمة في عمليات الإرسال والاستقبال.
| الازدواج الكامل: | يوفر TCP خدمة الازدواج الكامل، أي تدفق البيانات في كلا الاتجاهين في نفس الوقت. لتحقيق خدمة الازدواج الكامل، يجب أن يحتوي كل بروتوكول TCP على مخازن مؤقتة للإرسال والاستقبال حتى تتمكن المقاطع من التدفق في كلا الاتجاهين. TCP هو بروتوكول موجه للاتصال. لنفترض أن العملية 'أ' تريد إرسال واستقبال البيانات من العملية 'ب'. تحدث الخطوات التالية: - إنشاء اتصال بين اثنين من بروتوكولات TCP.
- ويتم تبادل البيانات في كلا الاتجاهين.
- تم إنهاء الاتصال.
تنسيق مقطع TCP
أين،
| عنوان المنفذ المصدر: | يتم استخدامه لتحديد عنوان البرنامج التطبيقي في الكمبيوتر المصدر. إنه حقل 16 بت.
| عنوان منفذ الوجهة: | يتم استخدامه لتحديد عنوان البرنامج التطبيقي في كمبيوتر الوجهة. إنه حقل 16 بت.
| رقم التسلسل: | يتم تقسيم دفق البيانات إلى قسمين أو أكثر من مقاطع TCP. يمثل حقل الرقم التسلسلي 32 بت موضع البيانات في دفق البيانات الأصلي.
| رقم الإقرار: | يعترف رقم الإقرار المكون من 32 حقلاً بالبيانات الواردة من أجهزة الاتصال الأخرى. إذا تم تعيين حقل ACK على 1، فإنه يحدد الرقم التسلسلي الذي يتوقع جهاز الاستقبال استلامه.
| طول الرأس (HLEN): | وهو يحدد حجم رأس TCP بكلمات 32 بت. الحد الأدنى لحجم الرأس هو 5 كلمات، والحد الأقصى لحجم الرأس هو 15 كلمة. ولذلك، الحد الأقصى لحجم رأس TCP هو 60 بايت، والحد الأدنى لحجم رأس TCP هو 20 بايت.
| محجوز: | إنه حقل مكون من ستة بتات محجوز للاستخدام المستقبلي.
| بت التحكم: | يعمل كل جزء من حقل التحكم بشكل فردي ومستقل. تحدد بتة التحكم استخدام المقطع أو تعمل بمثابة فحص صلاحية للحقول الأخرى.
هناك إجمالي ستة أنواع من الأعلام في مجال التحكم:
| عاجل: | يشير حقل URG إلى أن البيانات الموجودة في المقطع عاجلة.
| تأكيد: | عند تعيين حقل ACK، فإنه يتحقق من صحة رقم الإقرار.
| بس: | يتم استخدام حقل PSH لإعلام المرسل بأن هناك حاجة إلى إنتاجية أعلى، لذلك إذا أمكن، يجب دفع البيانات بإنتاجية أعلى.
| توقيت إقليمي سريع: | يتم استخدام بت إعادة التعيين لإعادة تعيين اتصال TCP عند حدوث أي ارتباك في الأرقام التسلسلية.
| مزامنة: | يتم استخدام حقل SYN لمزامنة أرقام التسلسل في ثلاثة أنواع من المقاطع: طلب الاتصال، وتأكيد الاتصال (مع مجموعة بت ACK)، وإقرار التأكيد.
| نهاية: | يتم استخدام حقل FIN لإبلاغ وحدة TCP المتلقية بأن المرسل قد انتهى من إرسال البيانات. يتم استخدامه في إنهاء الاتصال في ثلاثة أنواع من الأجزاء: طلب الإنهاء، وتأكيد الإنهاء، وإقرار تأكيد الإنهاء. | بحجم النافذه: | النافذة عبارة عن حقل 16 بت يحدد حجم النافذة.
| المجموع الاختباري: | المجموع الاختباري هو حقل 16 بت يستخدم في اكتشاف الأخطاء.
| مؤشر عاجل: | إذا تم تعيين علامة URG على 1، فإن هذا الحقل المكون من 16 بت يكون بمثابة إزاحة من الرقم التسلسلي الذي يشير إلى أنه آخر بايت بيانات عاجل.
| الخيارات والحشوة: | فهو يحدد الحقول الاختيارية التي تنقل المعلومات الإضافية إلى المتلقي.
الاختلافات ب/ث TCP وUDP
| أساس للمقارنة | برنامج التعاون الفني | UDP |
| تعريف | يقوم TCP بإنشاء دائرة افتراضية قبل إرسال البيانات. | يقوم UDP بنقل البيانات مباشرة إلى الكمبيوتر الوجهة دون التحقق مما إذا كان جهاز الاستقبال جاهزًا للاستقبال أم لا. |
| نوع الاتصال | إنه بروتوكول موجه نحو الاتصال | إنه بروتوكول بدون اتصال |
| سرعة | بطيء | عالي |
| مصداقية | إنه بروتوكول موثوق. | إنه بروتوكول غير موثوق. |
| حجم الرأس | 20 بايت | 8 بايت |
| إعتراف | ينتظر الاعتراف بالبيانات ولديه القدرة على إعادة إرسال الحزم المفقودة. | فهو لا يأخذ الإقرار، ولا يعيد إرسال الإطار التالف. |
