SCTP

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск

SCTP (англ. Stream Control Transmission Protocol — «протокол передачи с управлением потоком»), протокол транспортного уровня в компьютерных сетях, родившийся в 2000 году в IETF. RFC 4960 описывает этот протокол, а RFC 3286 содержит техническое вступление к нему.

Как и любой другой протокол передачи данных транспортного уровня, SCTP работает аналогично TCP или UDP[1]. Но на самом деле SCTP имеет в арсенале широкий спектр приятных новшеств, таких как многопоточность, защита от SYN-flood атак, синхронное соединение между двумя хостами по двум и более независимым физическим каналам (multi-homing).

Содержание

[править] Многопоточность

TCP управляет последовательностью байт: данные, посланные приложением-отправителем, должны поступать приложению-получателю строго в том же порядке (в то время как протокол IP способен поменять последовательность пакетов; кроме того, пропавшие пакеты посылаются повторно и обычно прибывают к получателю с нарушением последовательности; для борьбы с этими явлениями данные накапливаются в буфере). SCTP может транспортировать данные между двумя точками одновременно по нескольким потокам сообщений. В противоположность к TCP, SCTP обрабатывает целые сообщения, а не обычные байты информации. Это означает, что если отправитель отсылает серверу сообщение, состоящее из 100 байт за первый шаг, а за ним ещё 50 байт, то получатель за первый шаг получит именно первые 100 байт в первом сообщении, а только затем и только 50 байт на второй операции чтения из сокета.

Термин "многопоточность" (англ. multi-streaming) обозначает способность SCTP параллельно передавать по нескольким независимым потокам сообщений. Например, мы передаем несколько фотографий через HTTP-приложение (например браузер). Можно использовать для этого связку из нескольких TCP-соединений, однако также допустимо SCTP-ассоциация (англ. SCTP-association), управляющее несколькими потоками сообщений для этой цели.

TCP достигает правильного порядка байт в потоке, абстрактно назначая порядковый номер каждой отосланной единице, а упорядочивая принятые байты, используя назначенные порядковые номера, по мере их прибывания. С другой стороны, SCTP присваивает различные порядковые номера сообщениям, посылаемым в конкретном потоке. Это разрешает независимое упорядочивание сообщений по разным потокам. Так или иначе, многопоточность является опцией в SCTP. В зависимости от желаний пользовательского приложения, сообщения могут быть обработаны не в порядке их отправления, а в порядке их поступления.

[править] Достоинства

Достоинства использования SCTP включают в себя:

  • Использование множественных интерфейсов (англ Multihoming)
    Допустим, у нас есть два хоста. И хотя бы один из них имеет несколько сетевых интерфейсов, и соответственно несколько IP-адресов. В TCP, понятие "соединение" означает обмен данными между двумя точками, в то время, как в SCTP имеет место концепция "ассоциации" (англ. association), обозначащая всё происходящее между двумя хостами

Изображение:SCTP.multi-homing.svg

  • Многопоточность
    Данные приходят в точку по независимым потокам. Это позволяет устранить феномен en:Head-of-line blocking, которым так страдает TCP
  • Поиск пути с мониторингом
    Протоколом выбирается первичный маршрут передачи данных, а также производится проверка и мониторинг связности пути.
  • Механизмы валидации и проверки подлинности
    Защита адресата от flood-атак (технология 4-way handshake), и уведомление о потерянных пакетах и нарушенных цепочках.
  • Улучшенная система контроля ошибок, подходящая для jumbo-пакетов в Ethernet.

Часть достоинств вытекает из того факта, что изначально разработчики SCTP проектировали протокол под нужды передачи телефонии (SS7) по протоколу IP.

[править] Причины появления

Протокол TCP предоставляет основные средства для передачи данных по сети Internet по надежному пути. Однако TCP накладывает некоторые ограничения на транспорт данных:

  • TCP предоставляет надежную передачу данных в строгой последовательности. Тем не менее одни приложения требуют передачу без управления и контроля последовательности, а другие будут вполне удовлетворены частичной упорядоченностью данных. Оба этих случая страдают из-за ненужных задержек, связанных с восстановлением и упорядочиванием нарушенных последовательностей TCP.
  • Природа TCP ориентирована на поток байт, что вызывает неудобства. Приложения вынуждены самостоятельно добавлять собственные маркеры в пакеты, чтобы распараллелить передачу собственных сообщений, а так же использовать дополнительные ухищрения, чтобы убедиться в том, что целое сообщение было доставлено за определенное время.
  • Ограниченные рамки возможностей TCP-сокетов ещё более усложняют задачу предоставления возможности параллельной передачи информации к хостам по нескольким каналам связи (см. multi-homing выше).
  • TCP относительно уязвим к атакам класса «Отказ в обслуживании» (DoS), таким как SYN-flood.

Все эти ограничения наносят ущерб производительности работы телефонных сетей через IP.

[править] Сравнение возможностей протоколов транспортного уровня

Параметр UDP TCP SCTP
Установка соединения Нет Да Да
Надежная передача Нет Да Да
Сохранение границ сообщения Да Нет Да
Упорядоченная доставка Нет Да Да
Неупорядоченная доставка Да Нет Да
Контрольные суммы данных Да Да Да
Размер контрольной суммы (бит) 16 16 32
Путь MTU Нет Да Да
Управление накоплением Нет Да Да
Многопоточность Нет Нет Да
Поддержка множественных интерфейсов Нет Нет Да
Связка потоков Нет Да Да

[править] Структура пакета

Заготовка раздела
 Этот раздел не завершён.
Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

[править] Реализации

SCTP реализован в


[править] Примечания

  1. ↑ TCP и UDP работают столь различно, что проводить аналогию к ним обоим некоректно. Вся аналогия - в том, что SCTP, TCP и UDP относятся к одному и тому же уровню модели OSI.

[править] Ссылки

п·о·р
Основные протоколы TCP/IP
Прикладной уровень

HTTP  · DHCP  · IRC  · SNMP  · DNS  · NNTP  · XMPP  · SIP  · BitTorrent  · IPP  · NTP  · SNTP

Электронная почта SMTP  · POP3  · IMAP4
Передача файлов FTP  · TFTP  · SFTP
Удалённый доступ rlogin  · Telnet  · SSH
Уровень представления XDR
Транспортный уровень TCP  · UDP  · SCTP  · DCCP  · RTP  · RUDP
Сетевой уровень IPv4  · IPv6  · ARP  · RARP  · ICMP  · IGMP
Канальный уровень Ethernet  · 802.11 WiFi  · Token ring  · FDDI  · PPP  · HDLC  · SLIP  · ATM  · DTM  · X.25  · Frame Relay  · SMDS
Физический уровень Ethernet  · RS-232  · EIA-422  · RS-449  · EIA-485


Компьютерная сеть Это незавершённая статья о компьютерных сетях. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.
Источник — «http://ru.wikipedia.org/wiki/SCTP»