Демистификация TCP-протокола: раскрытие RFC, определяющего его поведение - Fcodenotes

Протокол управления передачей (TCP) — это основной протокол компьютерных сетей, обеспечивающий надежную и упорядоченную доставку данных по сетям. Чтобы понять его правильное поведение, нам нужно углубиться в RFC (запрос комментариев), который определяет спецификации протокола. В этой статье блога мы рассмотрим RFC, регулирующий TCP, и предоставим разговорные объяснения и примеры кода различных методов, связанных с поведением TCP.

RFC 793: «Протокол управления передачей»

RFC, определяющий соответствующее поведение протокола TCP, — это RFC 793, удачно названный «Протокол управления передачей». В этом документе, опубликованном в сентябре 1981 года, описываются конструкция и спецификации TCP, включая его различные механизмы, алгоритмы и правила.

Давайте рассмотрим некоторые ключевые методы и концепции, изложенные в RFC 793:

Трехстороннее рукопожатие.
Трехстороннее рукопожатие — это начальный процесс, при котором между клиентом и сервером устанавливается TCP-соединение. Он включает в себя три этапа: SYN, SYN-ACK и ACK. Вот упрощенный пример кода на Python:
```
import socket
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client_socket.connect(("server_ip", port))
# Send SYN
client_socket.sendall(b'SYN')
# Receive SYN-ACK
syn_ack = client_socket.recv(1024)
# Send ACK
client_socket.sendall(b'ACK')
# Connection established!
```
Завершение соединения.
TCP использует надежный процесс завершения соединения для обеспечения целостности данных. Процесс завершения включает четырехстороннее подтверждение связи: FIN, ACK, FIN-ACK и ACK. Вот упрощенный пример кода:
```
# Initiating connection termination
client_socket.sendall(b'FIN')
# Receive ACK
ack = client_socket.recv(1024)
# Receive FIN-ACK
fin_ack = client_socket.recv(1024)
# Send ACK
client_socket.sendall(b'ACK')
# Connection terminated!
```
Управление потоком.
TCP реализует механизмы управления потоком, чтобы предотвратить перегрузку получателя слишком большим количеством данных. Он использует алгоритм скользящего окна для регулирования скорости передачи. Пример кода:
```
# Sender's side
while data_to_send:
   if window_not_full:
       send(data)
       move_window()
# Receiver's side
while data_to_receive:
   if data_in_window:
       receive(data)
       move_window()
```
Контроль перегрузки.
TCP использует алгоритмы контроля перегрузки, чтобы избежать перегрузки сети. Одним из широко используемых алгоритмов является TCP Reno, который регулирует скорость передачи в зависимости от условий сети. Вот пример кода высокого уровня:
```
# Initialization
cwnd = 1
ssthresh = inf
while data_to_send:
   if cwnd < ssthresh:
       send(data)
       cwnd *= 2  # Slow start phase
   else:
       send(data)
       cwnd += 1  # Congestion avoidance phase
```

Понимая RFC 793, мы получаем представление о соответствующем поведении протокола TCP, включая установление, завершение соединения, управление потоком и контроль перегрузки.