بروتوكول التحكم في الإرسال (TCP) وبروتوكول مخطط بيانات المستخدم (UDP) هما طبقتا النقل القياسية المستخدمة مع بروتوكول الإنترنت (IP) .
يستخدم كل من TDP و UDP رؤوس كجزء من بيانات رسائل التغليف لنقلها عبر اتصالات الشبكة. تحتوي كل من رؤوس TCP ورؤوس UDP على مجموعة من المعلمات تسمى الحقول المحددة بواسطة المواصفات الفنية للبروتوكول.
تنسيق رأس TCP
يحتوي كل رأس TCP على عشرة حقول مطلوبة إجمالي حجمها 20 بايت (160 بت ). كما يمكنهم أيضًا تضمين قسم بيانات إضافي يصل حجمه إلى 40 بايتًا.
هذا هو تخطيط رؤوس TCP:
- رقم منفذ TCP المصدر (2 بايت)
- رقم منفذ TCP الوجهة (2 بايت)
- رقم التسلسل (4 بايت)
- رقم شكر (4 بايت)
- إزاحة بيانات TCP (4 بت)
- البيانات المحفوظة (3 بت)
- أعلام التحكم (حتى 9 بت)
- حجم النافذة (2 بايت)
- المجموع الاختباري لـ TCP (2 بايت)
- مؤشر عاجل (2 بايت)
- بيانات اختيارية لـ TCP (من 0 إلى 40 بايت)
يقوم TCP بإدراج حقول رأس في تدفق الرسالة بالترتيب المذكور أعلاه.
- أرقام منفذ TCP الوجهة والمصدر هي نقاط نهاية الاتصال لإرسال واستقبال الأجهزة.
- يستخدم مرسلو الرسائل أرقام التسلسل لتعليم ترتيب مجموعة من الرسائل. يستخدم كل من المرسلين والمستلمين حقل أرقام الإشعارات للإعلام بأرقام التسلسل للرسائل التي تم تلقيها مؤخراً أو المتوقع إرسالها.
- يخزن حقل إزاحة البيانات الحجم الإجمالي لرأس TCP بمضاعفات أربعة بايت. يحتوي الرأس الذي لا يستخدم حقل TCP الاختياري على تخالف في البيانات قدره 5 (يمثل 20 بايت) ، بينما يحتوي الرأس الذي يستخدم الحقل الاختياري ذي الحجم الأقصى على تخالف في البيانات قدره 15 (يمثل 60 بايت).
- تحتوي البيانات المحجوزة في رؤوس TCP دائمًا على قيمة صفر. يخدم هذا المجال الغرض من محاذاة حجم رأس الإجمالي كمضاعف أربعة بايت (مهم لكفاءة معالجة بيانات الكمبيوتر).
- يستخدم TCP مجموعة من ستة أعلام تحكم قياسية وثلاث علامات موسعة (كل منها تمثل وحدة بت فردية أو متوقفة ) لإدارة تدفق البيانات في مواقف معينة. علامة واحد بت ، على سبيل المثال ، يبدأ منطق إعادة تعيين اتصال TCP. تتجاوز العملية التفصيلية لهذه الحقول نطاق هذه المقالة.
- يستخدم مرسلو TCP رقمًا يسمى حجم النافذة لتنظيم مقدار البيانات التي يرسلونها إلى جهاز استقبال قبل طلب الإقرار في المقابل. إذا أصبح حجم النافذة صغيرًا جدًا ، فسيكون نقل بيانات الشبكة بطيئًا بشكل غير ضروري ، بينما إذا أصبح حجم النافذة كبيرًا جدًا ، يمكن أن يصبح ارتباط الشبكة مشبعًا (غير قابل للاستخدام لأي تطبيقات أخرى) أو قد لا يتمكن المستلم من معالجة البيانات الواردة بسرعة بما فيه الكفاية (مما يؤدي إلى بطء الأداء). الخوارزميات المتضمنة في البروتوكول تقوم باحتساب قيم الحجم بشكل ديناميكي وتستخدم هذا المجال من رؤوس TCP لتنسيق التغييرات بين المرسلين والمستقبلات.
- يتم إنشاء قيمة المجموع الاختباري داخل رأس TCP بواسطة مرسل البروتوكول كتقنية رياضية لمساعدة جهاز الاستقبال على كشف الرسائل التي تالفة أو تم التلاعب بها.
- يتم تعيين حقل المؤشر المستعجل غالبًا إلى الصفر ويتم تجاهله ، ولكن بالاقتران مع إحدى إشارات التحكم ، يمكن استخدامه كإزاحة للبيانات لوضع علامة على مجموعة فرعية من الرسالة على أنها تتطلب معالجة أولية.
- تتجاوز استخدامات بيانات TCP الاختيارية نطاق هذه المقالة ولكنها تتضمن دعمًا لخوارزميات قياس الإشعارات وخاصية النوافذ.
تنسيق رأس UDP
نظرًا لأن بروتوكول UDP محدود بشكل كبير في القدرة على بروتوكول TCP ، فإن رؤوسه أصغر كثيرًا. يحتوي رأس UDP على 8 بايت ، مقسم إلى الحقول الأربعة المطلوبة التالية:
- رقم منفذ المصدر (2 بايت)
- رقم منفذ الوجهة (2 بايت)
- طول البيانات (2 بايت)
- المجموع الاختباري لـ UDP (2 بايت)
يقوم UDP بإدراج حقول رأس في دفق الرسالة الخاص بها بالترتيب المذكور أعلاه.
- أرقام منفذ UDP الخاصة بالمصدر والوجهة هي نقاط نهاية الاتصال لإرسال واستقبال الأجهزة.
- يمثل حقل الطول في UDP الحجم الإجمالي لكل مخطط بيانات بما في ذلك الرأس والبيانات. يتراوح نطاق هذا الحقل من 8 بايت كحد أدنى (حجم الرأس المطلوب) إلى أحجام تزيد عن 65000 بايت.
- وكما هو الحال في بروتوكول التحكم في الإرسال (TCP) ، يسمح اختبار اختباري UDP للمستلمين بالتحقق من البيانات الواردة لأي بتات من الرسالة تالفة.