Backend Engineer - [Beginner level] - Giao thức TCP (Phần 2)

*Truyền thông tin trên kết nối Connection Based

Sau khi quá trình Three-WayHandshake tạo được Connection cho máy tính cá nhân và máy chủ với nhau thì bây giờ máy tính các nhân và máy chủ có thể gửi các ACK-Segment Y cho nhau.

Theo ví dụ thì máy tình cá nhân sẽ gửi Segment X cho máy chủ. Sau khi nhận được máy chủ sẽ gửi ACK-Segment X đến máy tính cá nhân là đã nhận được thành công. Ngược lại thì khi máy tính cá nhân nhận được Segment Y từ máy chủ thì máy tính cá nhân cũng sẽ gửi ACK-Segment Y đến máy chủ để xác nhận nhận thành công.

*Ưu điểm của TCP

Trông trường hợp 1 thời gian cố định mà máy tính gửi Segment Z mà không nhận được ACK-Segment Z từ máy chủ thì Segment đó sẽ được gửi lại và điều đó giúp TCP có được thêm 3 ưu điểm.

• Cung cấp cơ chế báo nhận (Acknowledgement)
• Cơ chế đảm bảo tin cậy (Guaranteed Delivery)
• Phục hồi dữ liệu bị mất trên đường truyền (Recovery)

Trường hợp có nhiều Segment giống nhau gửi đến thì TCP sẽ lọc ra các Segment giống và giữ lại một Segment duy nhất. Các Segment sẽ được đánh số SEQ # ID giúp người nhận có thế biết được thứ tự của các Segment và sau đó kết hợp chúng lại với nhau tạo thành các gói tin theo thứ tự mà thiết bị gửi mong muốn. Điều này làm TCP có thêm các ưu điểm:

• Đảm bảo thứ tự của các gói tin (Odered Package)
• Ngoài ra TCP còn cung cấp các cơ chế kiểm tra để đảm bảo kiểm soát luồng (Flow Control) để không làm quá tải bên nhận.
• Ngoài ra còn kiểm soát tắc nghẽn (Congestion Control) để việc truyền dữ liệu không gây tắc nghẽn mạng
• Đồng thời TCP cũng hỗ trợ truyền dữ liệu kiểu (Pipeline) nghĩa là cùng 1 lúc gửi nhiều phân đoạn Segment và thông báo cùng 1 lúc nhận được nhiều phân đoạn Segment để tăng hiệu quả giao nhận.

*Nhược điểm của TCP

• Gói tin package thường rất lớn vì phải chứa nhiều thông tin hơn để duy trì các ưu điểm của nó (Larger Packger).
• Vì gói tin lớn nên TCP sẽ tốn nhiều băng thông đường truyền (More Bandwidth), tốn thời gian để khởi tạo và duy trì kết nối Connection làm TCP chậm hơn nếu so sánh với Giao thức UDP (Slower than UDP)
• Do phải duy trì Connection nên TCP là Giao thức có trạng thái (Stateful) nghĩa là 1 trong 2 thiết bị mất kết nối thì chúng ta phải khởi động lại kết nối từ ban đầu.

*Đóng kết nối

Để đóng 1 kết nối Connection TCP thì chúng ta sẽ thực hiện 4 bước. STEP 1: Máy tính cá nhân gửi 1 tin nhắn FIN đến máy chủ.

STEP 2: Máy chủ nhận tin nhắn và trả lời 1 tin nhắn ACK thông báo đã nhận được và đồng thời chuyển trạng thái Connection về trạng thái chờ đóng và gửi tin nhắn FIN đến máy tính cá nhân.

STEP 3: Máy tính cá nhân nhận được tin nhắn sau đó gửi 1 tin nhắn ACK trả lời đến máy chủ thông báo đã nhận.

STEP 4: Sau khi máy chủ nhận được tin nhắn ACK từ máy tính cá nhân thì kết nối Connection được đóng lại.

*Các ứng dụng của TCP

Với rất nhiều ưu điểm của mình thì TCP được ứng dụng rất phổ biến trong một số ứng dụng hay giao thức được xây dựng trên nền tảng của TCP. Mình liệt kê 1 số giao thức và ứng dụng dựa trên TCP như sau:

• HTTP đây là giao thức nền tảng cơ bản phổ biến được sử dụng trong các webside và mobile.
• SSH giúp chúng ta kết nối vào Server
• FTP giúp chúng ta truyền file và dowload file
• Ứng dụng Telnet sử dụng TCP để kết nối
• SMTP giúp chúng ta về các ứng dụng gửi nhận email
• IMAP/POP giúp chúng ta xây dựng các ứng dụng gửi nhận email

Đây là 2 bài viết mình giới thiệu về Giao thức TCP từ 1 lập trình viên Backend Engineer. Các bạn đọc và có câu hỏi hay bài viết thiều hay sai gì thì góp ý bằng comment để mình giải đáp và cập nhật kịp thời cho chính xác. Bài tiếp theo của mình sẽ là Giao thức UDP