टीसीपी बनाम यूडीपी: विश्वसनीयता बनाम दक्षता की बहस को सुलझाना

आज, हम TCP पर ध्यान केंद्रित करके शुरुआत करने जा रहे हैं। लेयरिंग पर अध्याय में पहले, हमने एक महत्वपूर्ण बिंदु का उल्लेख किया था। नेटवर्क लेयर और उससे नीचे, यह होस्ट से होस्ट कनेक्शन के बारे में अधिक है, जिसका अर्थ है कि आपके कंप्यूटर को यह जानने की आवश्यकता है कि किसी अन्य कंप्यूटर से कनेक्ट होने के लिए वह कहाँ है। हालाँकि, नेटवर्क में संचार अक्सर इंटरमशीन संचार के बजाय इंटरप्रोसेस संचार होता है। इसलिए, TCP प्रोटोकॉल पोर्ट की अवधारणा को प्रस्तुत करता है। एक पोर्ट पर केवल एक प्रक्रिया ही कब्जा कर सकती है, जो विभिन्न होस्ट पर चल रही एप्लिकेशन प्रक्रियाओं के बीच सीधा संचार प्रदान करती है।

ट्रांसपोर्ट लेयर का काम अलग-अलग होस्ट पर चल रही एप्लीकेशन प्रक्रियाओं के बीच सीधा संचार सेवाएं प्रदान करना है, इसलिए इसे एंड-टू-एंड प्रोटोकॉल के रूप में भी जाना जाता है। ट्रांसपोर्ट लेयर नेटवर्क के मुख्य विवरण को छिपाता है, जिससे एप्लीकेशन प्रक्रिया को यह देखने की अनुमति मिलती है कि दो ट्रांसपोर्ट लेयर संस्थाओं के बीच एक तार्किक एंड-टू-एंड संचार चैनल है या नहीं।

टीसीपी का मतलब ट्रांसमिशन कंट्रोल प्रोटोकॉल है और इसे कनेक्शन-ओरिएंटेड प्रोटोकॉल के रूप में जाना जाता है। इसका मतलब यह है कि एक एप्लिकेशन द्वारा दूसरे को डेटा भेजना शुरू करने से पहले, दोनों प्रक्रियाओं को हैंडशेक करना होगा। हैंडशेक एक तार्किक रूप से जुड़ी हुई प्रक्रिया है जो डेटा के विश्वसनीय संचरण और व्यवस्थित रिसेप्शन को सुनिश्चित करती है। हैंडशेक के दौरान, नियंत्रण पैकेटों की एक श्रृंखला का आदान-प्रदान करके और सफल डेटा ट्रांसमिशन सुनिश्चित करने के लिए कुछ मापदंडों और नियमों पर सहमत होकर स्रोत और गंतव्य होस्ट के बीच एक कनेक्शन स्थापित किया जाता है।

टीसीपी क्या है? (माईलिंकिंगनेटवर्क टैपऔरनेटवर्क पैकेट ब्रोकरटीसीपी या यूडीपी दोनों पैकेटों को संसाधित कर सकता है)
टीसीपी (ट्रांसमिशन कंट्रोल प्रोटोकॉल) एक कनेक्शन उन्मुख, विश्वसनीय, बाइट-स्ट्रीम आधारित ट्रांसपोर्ट लेयर संचार प्रोटोकॉल है।

कनेक्शन-उन्मुखकनेक्शन-उन्मुख का अर्थ है कि टीसीपी संचार एक-से-एक है, अर्थात, बिंदु-से-बिंदु अंत-से-अंत संचार, यूडीपी के विपरीत, जो एक ही समय में कई होस्टों को संदेश भेज सकता है, इसलिए एक-से-कई संचार प्राप्त नहीं किया जा सकता है।
भरोसेमंदटीसीपी की विश्वसनीयता यह सुनिश्चित करती है कि नेटवर्क लिंक में परिवर्तन की परवाह किए बिना पैकेट को रिसीवर तक विश्वसनीय तरीके से पहुंचाया जाए, जो टीसीपी के प्रोटोकॉल पैकेट प्रारूप को यूडीपी की तुलना में अधिक जटिल बनाता है।
बाइट-स्ट्रीम-आधारितटीसीपी की बाइट-स्ट्रीम-आधारित प्रकृति किसी भी आकार के संदेशों के प्रसारण की अनुमति देती है और संदेश क्रम की गारंटी देती है: भले ही पिछला संदेश पूरी तरह से प्राप्त नहीं हुआ हो, और भले ही बाद के बाइट प्राप्त हो गए हों, टीसीपी उन्हें प्रसंस्करण के लिए एप्लिकेशन परत तक नहीं पहुंचाएगा और स्वचालित रूप से डुप्लिकेट पैकेट को छोड़ देगा।
एक बार होस्ट ए और होस्ट बी ने कनेक्शन स्थापित कर लिया है, तो एप्लिकेशन को डेटा भेजने और प्राप्त करने के लिए केवल वर्चुअल संचार लाइन का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, इस प्रकार डेटा ट्रांसमिशन सुनिश्चित होता है। टीसीपी प्रोटोकॉल कनेक्शन स्थापना, वियोग और होल्डिंग जैसे कार्यों को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यहां हम वर्चुअल लाइन का मतलब केवल कनेक्शन स्थापित करना है, टीसीपी प्रोटोकॉल कनेक्शन केवल यह दर्शाता है कि दोनों पक्ष डेटा ट्रांसमिशन शुरू कर सकते हैं, और डेटा की विश्वसनीयता सुनिश्चित कर सकते हैं। रूटिंग और ट्रांसपोर्ट नोड्स को नेटवर्क डिवाइस द्वारा नियंत्रित किया जाता है; टीसीपी प्रोटोकॉल खुद इन विवरणों से संबंधित नहीं है।

TCP कनेक्शन एक पूर्ण-द्वैध सेवा है, जिसका अर्थ है कि होस्ट A और होस्ट B TCP कनेक्शन में दोनों दिशाओं में डेटा संचारित कर सकते हैं। यानी, होस्ट A और होस्ट B के बीच डेटा को द्विदिश प्रवाह में स्थानांतरित किया जा सकता है।

TCP अस्थायी रूप से कनेक्शन के सेंड बफर में डेटा संग्रहीत करता है। यह सेंड बफर तीन-तरफ़ा हैंडशेक के दौरान सेट किए गए कैश में से एक है। इसके बाद, TCP उचित समय पर गंतव्य होस्ट के रिसीव कैश में सेंड कैश में डेटा भेजेगा। व्यवहार में, प्रत्येक पीयर के पास एक सेंड कैश और एक रिसीव कैश होगा, जैसा कि यहाँ दिखाया गया है:

सेंड बफर, प्रेषक पक्ष पर TCP कार्यान्वयन द्वारा बनाए रखा गया मेमोरी का एक क्षेत्र है जिसका उपयोग अस्थायी रूप से भेजे जाने वाले डेटा को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। जब कनेक्शन स्थापित करने के लिए तीन-तरफ़ा हैंडशेक किया जाता है, तो सेंड कैश सेट किया जाता है और डेटा को संग्रहीत करने के लिए उपयोग किया जाता है। सेंड बफर को नेटवर्क कंजेशन और रिसीवर से मिलने वाले फीडबैक के अनुसार गतिशील रूप से समायोजित किया जाता है।

रिसीव बफर मेमोरी का एक क्षेत्र है जिसे TCP कार्यान्वयन द्वारा रिसीविंग साइड पर बनाए रखा जाता है जिसका उपयोग अस्थायी रूप से प्राप्त डेटा को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। TCP प्राप्त डेटा को रिसीव कैश में संग्रहीत करता है और ऊपरी एप्लिकेशन द्वारा इसे पढ़ने की प्रतीक्षा करता है।

ध्यान दें कि भेजने वाले कैश और प्राप्त कैश का आकार सीमित है, जब कैश भर जाता है, तो विश्वसनीय डेटा ट्रांसमिशन और नेटवर्क स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए टीसीपी कुछ रणनीतियों को अपना सकता है, जैसे भीड़ नियंत्रण, प्रवाह नियंत्रण आदि।

कंप्यूटर नेटवर्क में होस्ट के बीच डेटा ट्रांसमिशन सेगमेंट के माध्यम से किया जाता है। तो पैकेट सेगमेंट क्या है?

TCP आने वाली स्ट्रीम को टुकड़ों में विभाजित करके और प्रत्येक खंड में TCP हेडर जोड़कर एक TCP सेगमेंट या पैकेट सेगमेंट बनाता है। प्रत्येक सेगमेंट को केवल सीमित समय के लिए ही प्रसारित किया जा सकता है और यह अधिकतम सेगमेंट आकार (MSS) से अधिक नहीं हो सकता। नीचे जाते समय, एक पैकेट सेगमेंट लिंक लेयर से होकर गुजरता है। लिंक लेयर में एक अधिकतम ट्रांसमिशन यूनिट (MTU) होती है, जो अधिकतम पैकेट आकार है जो डेटा लिंक लेयर से होकर गुजर सकता है। अधिकतम ट्रांसमिशन यूनिट आमतौर पर संचार इंटरफ़ेस से संबंधित होती है।

तो फिर एमएसएस और एमटीयू में क्या अंतर है?

कंप्यूटर नेटवर्क में, पदानुक्रमित वास्तुकला बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह विभिन्न स्तरों के बीच अंतर को ध्यान में रखता है। प्रत्येक परत का एक अलग नाम होता है; ट्रांसपोर्ट लेयर में, डेटा को सेगमेंट कहा जाता है, और नेटवर्क लेयर में, डेटा को IP पैकेट कहा जाता है। इसलिए, अधिकतम ट्रांसमिशन यूनिट (MTU) को अधिकतम IP पैकेट आकार के रूप में माना जा सकता है जिसे नेटवर्क लेयर द्वारा प्रेषित किया जा सकता है, जबकि अधिकतम सेगमेंट आकार (MSS) एक ट्रांसपोर्ट लेयर अवधारणा है जो एक समय में TCP पैकेट द्वारा प्रेषित किए जा सकने वाले डेटा की अधिकतम मात्रा को संदर्भित करता है।

ध्यान दें कि जब अधिकतम सेगमेंट आकार (MSS) अधिकतम ट्रांसमिशन यूनिट (MTU) से बड़ा होता है, तो IP विखंडन नेटवर्क परत पर किया जाएगा, और TCP बड़े डेटा को MTU आकार के लिए उपयुक्त खंडों में विभाजित नहीं करेगा। नेटवर्क परत पर IP परत को समर्पित एक अनुभाग होगा।