टीसीपी बनाम यूडीपी: विश्वसनीयता बनाम दक्षता की बहस को सुलझाना

आज, हम TCP पर ध्यान केंद्रित करके शुरुआत करेंगे। लेयरिंग वाले अध्याय में पहले, हमने एक महत्वपूर्ण बिंदु का उल्लेख किया था। नेटवर्क लेयर और उसके नीचे, यह होस्ट-टू-होस्ट कनेक्शन के बारे में अधिक है, जिसका अर्थ है कि आपके कंप्यूटर को किसी अन्य कंप्यूटर से कनेक्ट होने के लिए यह जानना आवश्यक है कि वह कहाँ है। हालाँकि, नेटवर्क में संचार अक्सर इंटरमशीन संचार के बजाय इंटरप्रोसेस संचार होता है। इसलिए, TCP प्रोटोकॉल पोर्ट की अवधारणा प्रस्तुत करता है। एक पोर्ट पर केवल एक ही प्रक्रिया का उपयोग किया जा सकता है, जो विभिन्न होस्ट पर चल रही एप्लिकेशन प्रक्रियाओं के बीच सीधा संचार प्रदान करता है।

ट्रांसपोर्ट लेयर का कार्य विभिन्न होस्ट्स पर चल रही एप्लिकेशन प्रक्रियाओं के बीच सीधी संचार सेवाएँ प्रदान करना है, इसलिए इसे एंड-टू-एंड प्रोटोकॉल भी कहा जाता है। ट्रांसपोर्ट लेयर नेटवर्क के मुख्य विवरणों को छिपाती है, जिससे एप्लिकेशन प्रक्रिया को यह देखने की अनुमति मिलती है कि दो ट्रांसपोर्ट लेयर संस्थाओं के बीच एक तार्किक एंड-टू-एंड संचार चैनल मौजूद है या नहीं।

टीसीपी का अर्थ है ट्रांसमिशन कंट्रोल प्रोटोकॉल और इसे कनेक्शन-ओरिएंटेड प्रोटोकॉल के रूप में जाना जाता है। इसका मतलब 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 प्राप्ति को सुनिश्चित करती है। हैंडशेक के दौरान, स्रोत और गंतव्य होस्ट के बीच नियंत्रण पैकेटों की एक श्रृंखला का आदान-प्रदान करके और सफल डेटा संचरण सुनिश्चित करने के लिए कुछ मापदंडों और नियमों पर सहमति बनाकर एक कनेक्शन स्थापित किया जाता है।

टीसीपी क्या है? (माईलिंकिंग कानेटवर्क टैपऔरनेटवर्क पैकेट ब्रोकरTCP या UDP 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 के बावजूद पैकेट विश्वसनीय रूप से रिसीवर तक पहुंचाए जाएं, जिससे टीसीपी का प्रोटोकॉल पैकेट प्रारूप यूडीपी की तुलना में अधिक जटिल हो जाता 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 छोड़ देगा।
एक बार होस्ट A और होस्ट B के बीच कनेक्शन स्थापित हो जाने के बाद, एप्लिकेशन को डेटा भेजने और प्राप्त करने के लिए केवल वर्चुअल संचार लाइन का उपयोग करना होता है, जिससे डेटा ट्रांसमिशन सुनिश्चित होता है। TCP प्रोटोकॉल कनेक्शन स्थापित करने, डिस्कनेक्ट करने और होल्डिंग जैसे कार्यों को नियंत्रित करने के लिए ज़िम्मेदार है। यह ध्यान देने योग्य है कि यहाँ हम वर्चुअल लाइन का अर्थ केवल कनेक्शन स्थापित करना बता रहे हैं, जबकि TCP 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 नेटवर्क डिवाइस द्वारा नियंत्रित किए जाते हैं; TCP प्रोटोकॉल स्वयं इन विवरणों से संबंधित नहीं है।

एक टीसीपी कनेक्शन एक पूर्ण-द्वैध सेवा है, जिसका अर्थ है कि टीसीपी कनेक्शन में होस्ट A और होस्ट B दोनों दिशाओं में डेटा संचारित कर सकते हैं। अर्थात्, होस्ट A और होस्ट B के बीच डेटा 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 स्थापित कैश में से एक है। इसके बाद, TCP उचित समय पर सेंड कैश में मौजूद डेटा को गंतव्य होस्ट के रिसीव कैश में भेज देगा। व्यवहार में, प्रत्येक पीयर के पास एक सेंड कैश और एक रिसीव कैश होगा, जैसा कि यहाँ दिखाया गया है:

सेंड बफर, प्रेषक की ओर से TCP कार्यान्वयन द्वारा अनुरक्षित मेमोरी का एक क्षेत्र है जिसका उपयोग भेजे जाने वाले डेटा को अस्थायी रूप से संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। जब कनेक्शन स्थापित करने के लिए थ्री-वे हैंडशेक किया जाता है, तो सेंड कैश सेट हो जाता है और डेटा संग्रहीत करने के लिए उपयोग किया जाता है। सेंड बफर को नेटवर्क कंजेशन और रिसीवर से प्राप्त फीडबैक के अनुसार गतिशील रूप से समायोजित किया जाता है।

रिसीव बफर, मेमोरी का एक क्षेत्र होता है जिसे TCP कार्यान्वयन द्वारा रिसीविंग साइड पर बनाए रखा जाता है और इसका उपयोग प्राप्त डेटा को अस्थायी रूप से 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 करने वाले कैश का आकार सीमित है, जब कैश भरा होता 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 होता है। तो पैकेट सेगमेंट क्या है?

टीसीपी आने वाली स्ट्रीम को टुकड़ों में विभाजित करके और प्रत्येक टुकड़े में टीसीपी हेडर जोड़कर एक टीसीपी सेगमेंट या पैकेट सेगमेंट बनाता है। प्रत्येक सेगमेंट को केवल एक सीमित समय के लिए ही प्रसारित किया जा सकता है और यह अधिकतम सेगमेंट आकार (एमएसएस) से अधिक नहीं हो सकता। नीचे जाते समय, एक पैकेट सेगमेंट लिंक लेयर से होकर गुजरता है। लिंक लेयर में एक अधिकतम ट्रांसमिशन यूनिट (एमटीयू) होती है, जो डेटा लिंक लेयर से गुजरने वाले अधिकतम पैकेट आकार को दर्शाती 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 संरचना बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह विभिन्न स्तरों के बीच के अंतरों को ध्यान में रखती है। प्रत्येक परत का एक अलग नाम होता है; ट्रांसपोर्ट परत में, डेटा को सेगमेंट कहा जाता है, और नेटवर्क परत में, डेटा को IP पैकेट कहा जाता है। इसलिए, अधिकतम ट्रांसमिशन यूनिट (MTU) को नेटवर्क परत द्वारा प्रेषित किए जा सकने वाले अधिकतम IP पैकेट आकार के रूप में समझा जा सकता है, जबकि अधिकतम सेगमेंट आकार (MSS) एक ट्रांसपोर्ट परत अवधारणा है जो एक समय में एक TCP पैकेट द्वारा प्रेषित किए जा सकने वाले डेटा की अधिकतम मात्रा को संदर्भित करती है।

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