Come funziona un TCP?
Risoluzione dell'indirizzo:
- Quando un'applicazione client desidera inviare dati a un'altra applicazione, il primo passo consiste nell'ottenere l'indirizzo IP del server di destinazione. Ciò si ottiene attraverso il protocollo di risoluzione degli indirizzi (ARP).
Stabilimento della connessione TCP (handshake a tre vie):
- Durante la creazione della connessione, TCP segue un processo di handshake a tre vie.
1. Il client invia un pacchetto SYN (Synchronize) al server. Questo pacchetto contiene il numero di sequenza iniziale che il client utilizzerà per i suoi segmenti di dati.
2. Il server risponde con un pacchetto SYN-ACK (Synchronize-Acknowledgment). Ciò riconosce il SYN del client e include anche il numero di sequenza iniziale del server.
3. Il client riconosce la risposta del server inviando un pacchetto ACK (Acknowledgment).
Trasmissione e conferma dei dati:
- Una volta stabilita la connessione TCP, il client e il server possono iniziare a scambiarsi dati.
- TCP garantisce una trasmissione affidabile dei dati suddividendo i dati in segmenti di dimensioni adeguate e assegnando numeri di sequenza a ciascun segmento.
- Il ricevitore invia un pacchetto di riconoscimento (ACK) al mittente per ogni segmento di dati ricevuto. Il mittente mantiene un buffer di dati non riconosciuti e continua a inviare più segmenti finché non vengono tutti riconosciuti.
- Se non viene ricevuta una conferma entro un periodo di timeout specificato, il mittente ritrasmette il segmento. Questo meccanismo aiuta a garantire la consegna affidabile dei dati.
Controllo del flusso (protocollo a finestra scorrevole):
- Per evitare che il mittente travolga il destinatario, TCP utilizza un meccanismo chiamato controllo del flusso.
- Utilizza un protocollo a finestra scorrevole, che definisce la quantità massima di dati che possono essere non riconosciuti in un dato momento. Ciò impedisce l'overflow del buffer sul lato del ricevitore.
Controllo della congestione (avvio lento ed evitamento della congestione):
- TCP implementa meccanismi di controllo della congestione per adattare la propria velocità di trasmissione in base alle risorse di rete disponibili.
1. Avvio lento:impedisce al mittente di introdurre improvvisamente congestione nella rete. Inizia inviando una piccola quantità di dati e poi aumenta gradualmente la velocità di trasmissione man mano che vengono ricevute le conferme.
2. Prevenzione della congestione:una volta che il mittente raggiunge la capacità della rete, entra nella fase di prevenzione della congestione. In questa fase la crescita della velocità di trasmissione viene controllata per evitare di sovraccaricare la rete.
Terminazione della connessione (handshake a quattro vie):
- Una volta completato lo scambio di dati, la connessione TCP viene terminata tramite un processo di handshake a quattro vie.
1. Il client invia un pacchetto FIN (Finish) al server.
2. Il server riconosce il FIN e indica che ha più dati da inviare con un pacchetto FIN-ACK.
3. Il client riconosce il FIN-ACK del server con un pacchetto ACK.
4. Il server invia un ACK finale al client ed entrambe le estremità chiudono la connessione.
Durante tutta la connessione, TCP garantisce una comunicazione affidabile e controllata tra client e server gestendo segmenti di dati, riconoscimenti, controllo del flusso e controllo della congestione. Ciò consente alle applicazioni di scambiare dati in modo efficiente e affidabile sulla rete.