Сетевые протоколы

При выборе сетевого протокола для приложения необходимо учитывать множество аспектов, включая безопасность, доступность на целевой платформе и в сетевой среде, возможности масштабирования и характер работы протокола с данными. Давайте рассмотрим основные варианты.

TCP (Transmission Control Protocol) TCP обеспечивает передачу последовательного потока байтов между двумя сторонами через установленное соединение.

Основные особенности:

• Передаются отдельные байты, а не целые пакеты данных.

• Получатель видит поток байтов, не зная, сколько байт отправлено за раз.

• Перед началом обмена данными необходимо установить соединение. • Потеря данных возможна только при разрыве соединения.

• Есть процедура корректного завершения соединения для гарантии доставки всех данных.

• Входящий и исходящий потоки данных независимы, кроме факта наличия соединения.

• Для обеспечения целостности данных используются буферизация, подтверждения и повторы передачи, что может снизить производительность.

• Клиент и сервер разделяются технически; клиент инициирует соединение, сервер его принимает.

• Номера портов используются для разделения сервисов на одном IP-адресе.

• Работает поверх IP-протокола.

• Обычно реализован в ядре операционной системы.

UDP (User Datagram Protocol) UDP предназначен для передачи отдельных пакетов (датаграмм), каждая из которых обрабатывается независимо от других.

Особенности:

• Каждая датаграмма передается самостоятельно на адрес получателя. • Порядок доставки пакетов не отслеживается.

• Гарантий доставки датаграмм нет.

• Получение пакета не означает возможности отправки ответа.

• Начало и завершение передачи набора пакетов не отслеживаются.

• Используются номера портов для разделения сервисов на одном IP-адресе.

• Работает поверх IP-протокола.

• Обычно реализован в ядре операционной системы.

HTTP (Hyper-Text Transfer Protocol) HTTP используется для сценариев Запрос-Ответ (до версии HTTP/2).

Его основные черты:

• Структурированные данные с различной семантикой.

• Логическое разделение клиента (отправляет запросы) и сервера (отвечает).

• Каждый запрос обрабатывается независимо.

• Для сохранения состояния используется механизм Cookie, где специальные данные передаются в каждом запросе и ответе.

• URL разделяет ресурсы, обслуживаемые одним веб-сервером. • Работает поверх TCP или TLS (до HTTP/3).

• Может использовать несколько TCP-соединений или одно соединение для отправки нескольких запросов (мультиплексирование поддерживается с HTTP/2).

• Реализован в прикладных библиотеках. Часто TCP выбирают ошибочно, не учитывая, что он лучше всего подходит для потоковой передачи данных.

Во многих случаях, когда нужно работать с более мелкими частями данных, использование TCP может привести к созданию собственного протокола, что может вызвать ошибки на всех этапах разработки и ограничения в использовании. Если вам нужно выбрать между высокоуровневыми протоколами, такими как HTTP, WebSocket, ZeroMQ, и написанием собственного поверх TCP, предпочтение следует отдать первому варианту.

🔗 Дополнительные источники:

Если вам понравилась статья - подписывайтесь на мой Telegram канал там быстрее выходят новые посты в сфере разработки.

Начать дискуссию