متى يجب أن أستخدم UDP بدلاً من TCP؟

استخدم UDP عندما يكون زمن الوصول المنخفض أكثر أهمية من التسليم المضمون ويمكنك تحمل الفقدان أو التعامل معه بنفسك — على سبيل المثال، الصوت/الفيديو في الوقت الفعلي، استعلامات DNS، أو الألعاب. استخدم TCP عندما تحتاج إلى تسليم موثوق به ومرتب وتحكم مدمج في الازدحام، مثل صفحات الويب، ونقل الملفات، والبريد الإلكتروني.

ماذا يفعل التحكم في الازدحام بالفعل؟

يعدل التحكم في الازدحام سرعة إرسال المرسل للبيانات إلى الشبكة بناءً على إشارات الازدحام، عادةً فقدان الحزم أو التأخير. من خلال التراجع عندما تكون الشبكة محملة بشكل زائد واستكشاف السعة الاحتياطية بخلاف ذلك، فإنه يحافظ على إجمالي حركة المرور بالقرب من سعة الشبكة ويشارك عرض النطاق الترددي بشكل عادل تقريبًا بين التدفقات.

طبقة النقل والتحكم في الازدحام

تعمل طبقة النقل على توسيع نطاق التسليم من مضيف إلى مضيف لتشمل الاتصال من عملية إلى عملية، وتقدم للتطبيقات إما تدفقات بايت موثوقة ومنظمة ومتحكم فيها بالازدحام (TCP) أو مخططات بيانات خفيفة الوزن غير متصلة (UDP)، بينما ينظم التحكم في الازدحام معدلات الإرسال حتى لا تنهار الشبكة المشتركة.

اعثر على موضوع باستخدام PaperMindقريبًاFind papers & topics

Tools & resources

تنزيل الشرائح

Learn & explore

فيديوقريبًا

Definition

طبقة النقل هي طبقة البروتوكول التي توفر اتصالاً منطقيًا بين عمليات التطبيق التي تعمل على مضيفات مختلفة، مضيفةً خدمات مثل تعدد الإرسال، والتسليم الموثوق به، والتحكم في التدفق، والتحكم في الازدحام فوق تسليم طبقة الشبكة من مضيف إلى مضيف.

Scope

يغطي هذا المجال خدمات النقل الشاملة: تعدد الإرسال وفك تعدد الإرسال للبيانات إلى عمليات التطبيق، ومبادئ نقل البيانات الموثوق به عبر شبكة غير موثوقة (الإقرارات، إعادة الإرسال، أرقام التسلسل، النوافذ المنزلقة)، وبروتوكول التحكم في الإرسال الموجه بالاتصال وبروتوكول مخطط بيانات المستخدم غير المتصل، ونظرية وممارسة التحكم في الازدحام. يستثني هذا المجال توجيه الحزم عبر الشبكة (طبقة الشبكة) وبروتوكولات التطبيق التي تستخدم خدمات النقل (طبقة التطبيق).

Sub-topics

Core questions

كيف تقوم طبقة النقل بتسليم البيانات إلى عملية التطبيق الصحيحة عبر تعدد الإرسال وفك تعدد الإرسال؟
كيف يمكن بناء تسليم موثوق به ومرتب عبر شبكة غير موثوقة وعرضة للفقدان؟
كيف تعمل آليات إعداد الاتصال والتحكم في التدفق والموثوقية في TCP؟
متى يجب أن يستخدم التطبيق UDP بدلاً من TCP؟
كيف يكتشف التحكم في الازدحام حمل الشبكة الزائد ويستجيب له مع الحفاظ على الإنصاف؟

Key concepts

تعدد الإرسال وفك تعدد الإرسال
المنافذ والمقابس
نقل البيانات الموثوق به
النافذة المنزلقة، العودة-N، التكرار الانتقائي
مصافحة TCP ثلاثية الاتجاهات
التحكم في التدفق
التحكم في الازدحام
الزيادة الإضافية/النقصان المضاعف (AIMD)
البدء البطيء وتجنب الازدحام
بروتوكول مخطط بيانات المستخدم (UDP)

Key theories

نقل البيانات الموثوق به عبر قناة غير موثوقة: تُبنى الموثوقية من الإقرارات، ومؤقتات إعادة الإرسال، وأرقام التسلسل، وبروتوكولات النافذة المنزلقة (العودة-N والتكرار الانتقائي) التي تكتشف وتستعيد من الفقدان، والتكرار، وإعادة الترتيب على الرغم من شبكة أساسية غير موثوقة.
التحكم في ازدحام TCP: يستنتج TCP الازدحام من فقدان الحزم ويعدل نافذة الإرسال الخاصة به بديناميكيات الزيادة الإضافية/النقصان المضاعف — البدء البطيء، وتجنب الازدحام، والاستعادة السريعة — لاستكشاف عرض النطاق الترددي المتاح مع التراجع بشكل حاد عند الفقدان.
النقل غير المتصل مقابل النقل الموجه بالاتصال: يقدم UDP خدمة رقيقة وغير متصلة بدون إعداد أو موثوقية أو تحكم في الازدحام، مما يقلل من التأخير والنفقات العامة، بينما يقدم TCP تدفق بايت موجه بالاتصال وموثوق به ومتحكم فيه بالازدحام؛ يوازن الاختيار بين زمن الوصول والتحكم مقابل الضمانات.

Clinical relevance

يشكل سلوك طبقة النقل أداء كل تطبيق شبكي تقريبًا: ينقل TCP الويب والبريد الإلكتروني ونقل الملفات بشكل موثوق، بينما يدعم UDP الاستخدامات ذات زمن الوصول المنخفض مثل DNS والصوت والفيديو في الوقت الفعلي والعديد من الألعاب. التحكم في الازدحام هو ما منع الإنترنت من الانهيار تحت الحمل منذ أواخر الثمانينيات، ويستمر العمل الجاري على خوارزميات مثل CUBIC و BBR وبروتوكولات مثل QUIC في ضبط توازن زمن الوصول والإنتاجية والإنصاف.

History

كان TCP و IP في الأصل بروتوكولًا واحدًا في تصميم Cerf-Kahn عام 1974 وتم فصلهما لاحقًا، مع إضافة UDP (RFC 768، 1980) للتطبيقات التي تحتاج فقط إلى خدمة مخطط بيانات أساسية. بعد سلسلة من انهيارات الازدحام على الإنترنت المبكر، قدم عمل فان جاكوبسون عام 1988 خوارزميات البدء البطيء وتجنب الازدحام التي لا تزال تشكل أساس التحكم في ازدحام TCP، والتي تم تحسينها على مدى عقود إلى متغيرات مثل Reno و CUBIC و BBR.

Debates

التحكم في الازدحام القائم على الفقدان مقابل القائم على التأخير والقائم على النموذج: يستنتج TCP الكلاسيكي الازدحام من فقدان الحزم، مما قد يؤدي إلى عدم استغلال الروابط ذات النطاق الترددي العالي وزمن الوصول المرتفع والاستجابة المتأخرة، مما يدفع إلى استخدام خوارزميات قائمة على التأخير وقائمة على النموذج مثل BBR؛ يستمر النقاش حول الإنصاف وقابلية النشر عندما تتعايش هذه الخوارزميات مع تلك القائمة على الفقدان.

Key figures

Van Jacobson
Jon Postel
Vinton Cerf
Sally Floyd

Seminal works

kurose2021
jacobson1988
rfc9293

Frequently asked questions

متى يجب أن أستخدم UDP بدلاً من TCP؟: استخدم UDP عندما يكون زمن الوصول المنخفض أكثر أهمية من التسليم المضمون ويمكنك تحمل الفقدان أو التعامل معه بنفسك — على سبيل المثال، الصوت/الفيديو في الوقت الفعلي، استعلامات DNS، أو الألعاب. استخدم TCP عندما تحتاج إلى تسليم موثوق به ومرتب وتحكم مدمج في الازدحام، مثل صفحات الويب، ونقل الملفات، والبريد الإلكتروني.
ماذا يفعل التحكم في الازدحام بالفعل؟: يعدل التحكم في الازدحام سرعة إرسال المرسل للبيانات إلى الشبكة بناءً على إشارات الازدحام، عادةً فقدان الحزم أو التأخير. من خلال التراجع عندما تكون الشبكة محملة بشكل زائد واستكشاف السعة الاحتياطية بخلاف ذلك، فإنه يحافظ على إجمالي حركة المرور بالقرب من سعة الشبكة ويشارك عرض النطاق الترددي بشكل عادل تقريبًا بين التدفقات.