Протокол TCP (Transmission Control Protocol) является транспортным протоколом стека протоколов TCP/IP, обеспечивающим гарантированную доставку данных с установлением виртуального соединения.
Протокол предоставляет программам, использующим его, возможность передачи непрерывного потока данных. Данные, подлежащие отправке в сеть, разбиваются на порции, каждая из которых снабжается служебной информацией, то есть формируются пакеты данных. В терминологии TCP пакет называется сегментом.
В соответствии с функциональным назначением протокола структура TCP-сегмента предполагает наличие следующих информационных полей:
-
номер порта-отправителя и номер порта-получателя – номера портов, идентифицирующие программы, между которыми осуществляется взаимодействие;
-
поля, предназначенные для обеспечения гарантированной доставки: размер окна, номер последовательности и номер подтверждения (см. Реализация режима гарантированной доставки);
-
управляющие флаги – специальные битовые поля, управляющие протоколом.
Реализация режима гарантированной доставки
Для обеспечения гарантированной доставки протокол TCP использует механизм отправки подтверждения. С целью снижения загрузки сети протокол TCP допускает посылку одного подтверждения сразу для нескольких полученных сегментов. Объем данных, которые могут быть переданы в сеть отправителем до получения подтверждения, определяется специальным параметром протокола TCP - размером окна. Размер окна согласуется при установлении соединения между отправителем и получателем и может автоматически изменяться программными модулями протокола TCP в зависимости от состояния канала связи. Если в процессе передачи данных потери происходят достаточно часто, то размер окна уменьшается, и наоборот – окно может иметь большой размер, если высока надежность канала данных.
Для того, чтобы данные могли быть правильно собраны получателем в нужном порядке, в заголовке TCP-сегмента присутствует информация, определяющая положение вложенных данных в общем потоке. Отправляя подтверждение, получатель указывает положение данных, которые он ожидает получить в следующем сегменте, тем самым косвенно сообщая отправителю, какой фрагмент общего потока был успешно принят. Соответствующие поля заголовка TCP-сегмента получили название номер последовательности и номер подтверждения.
Установление соединения
Перед началом передачи потока данных абоненты должны согласовать параметры передачи: размер окна и начальные номера последовательностей, относительно которых будет отсчитываться положение передаваемых в сегментах данных внутри общего потока. Очевидно, что такое согласование предполагает обмен специальными сегментами и выделение ресурсов, в частности, блоков памяти, необходимых для приема и обработки данных и подтверждений. Соответствующая последовательность действий называется установлением виртуального соединения.
