面向無連接
面向無連接
面向無連接是通信技術之一。是指通信雙方不需要事先建立一條通信線路,而是把每個帶有目的地址的包(報文分組)送到線路上,由系統自主選定路線進行傳輸。郵政系統是一個無連接的模式,天羅地網式的選擇路線,天女散花式的傳播形式;IP、UDP協議就是一種無連接協議。
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面向無連接
連,網路除組傳送需,組丟,收必須檢測錯誤請求;組采徑按序達,收必須排序。連協議TCP/IP協議組的IP部分,NetWare的SPX/IPX協議的IPX部分和OSI的無連接網路協議(CLNP)。這些協議在與OSI協議模型相當的網路層中。
在無連接的通信會話中,每個數據分組是一個在網路上傳輸的獨立單元,稱作數據報。發送方和接收方之間沒有初始協商,發送方僅僅向網路上發送數據報,每個分組含有源地址和目的地址。該方法中沒有接收方發來的分組接收或未接收的應答,也沒有流控制,所以分組可能不按次序到達,接收方必須對它們重新排序。如果接收到有錯誤的分組,則將它刪掉。當重新整理分組時,就會發現被刪掉的包並請求重發。
使用無連接的協議有許多好處
就性能來說,無連接策略通常更好,因為大多數網路上只有相對少的錯誤,所以被破壞的或丟失的分組很少,端點不需很多時間來重發。
面向連接與無連接是計算機網路諸多概念中的很重要的之一。所謂面向連接,是指通信雙方在進行通信之前,要事先在雙方之間建立起一個完整的可以彼此溝通的通道。這個通道也就是連接,在通信過程中,整個連接的情況一直可以被實時地監控和管理。而無連接的通信,就不需要預先建立起一個聯絡兩個通信節點的連接來,需要通信的時候,發送節點就可以往“網路”上送出信息,讓信息自主地在網路上去傳,一般在傳輸的過程中不再加以監控,讓該信息的傳遞在網上儘力而為地往目的地節點傳送。
在遠程通信的技術中,X.25協議是面向連接的,它的傳輸方式叫做“虛電路”(virtual circuit);在網際網路技術里,IP協議就是無連接的,它的信息傳輸方式叫做數據報(datagram)。而TCP協議就是面向連接的。
TCP是面向連接的。
UDP是面向無連接的。
TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)
UDP(User Datagram Protocol,用戶數據包協議)
當IP包通過路由將數據傳輸到目的地時,會根據TCP或UDP包頭中的源埠和目的埠信息,請求和獲取不同的應用。也就是說,不管TCP還是UDP,都含有網路服務必須的源埠和目的埠信息,以建立和實現網路傳輸服務。
在網路中,有些服務,如HTTP、FTP等,對數據的可靠性要求較高,在使用這些服務時,必須保證數據包能夠完整無誤的送達;而另外一些服務,如DNS、即時聊天工具等,並不需要這麼高的可靠性,高效率和實時性才是它們所關心的。根據這兩種服務不同的需求,也就誕生了面向連接的TCP協議,以及面向無連接的UDP協議。
連接(Connection)和無連接(Connectionless)是網路傳輸中常用的術語,二者的的關係可以用一個形象地比喻來說明,就是打電話和寫信。
打電話時,一個人首先必須撥號(發出連接請求),等待對方響應,接聽電話(建立了連接)后,才能夠相互傳遞信息。通話完成後,還需要掛斷電話(斷開連接),才算完成了整個通話過程。寫信則不同,你只需填寫好收信人的地址信息,然後將信投入郵局,就算完成了任務。此時,郵局會根據收信人的地址信息,將信件送達指定目的地。
兩者之間有很大不同。打電話時,通話雙方必須建立一個連接,才能夠傳遞信息。連接也保證了信息傳遞的可靠性,因此,面向連接的協議必然是可靠的。無連接就沒有這麼多講究,它不管對方是否有響應,是否有回饋,只管將信息發送出去。就像信件一旦進了郵箱,在它到達目的地之前,你沒法追蹤這封信的下落;接收者即使收到了信件,也不會通知你信件何時到達。在整個通訊過程中,沒有任何保障。因此面向無連接的協議也是不可靠的。當然,郵局會儘力將郵件送到目的地,99%的情況信件會安全到達,但在少數情況下也有例外。
面向連接的協議比面向無連接的協議在可靠性上有著顯著的優勢,但建立連接前必須等待接收方響應,傳輸信息過程中必須確認信息是否傳到,斷開連接時需要發出響應信號等,無形中加大了面向連接協議的資源開銷。具體到TCP和UDP協議來說,除了源埠和目的埠,TCP還包括序號、確認信號、數據偏移、控制標誌(通常說的URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN)、窗口、校驗和、緊急指針、選項等信息,UDP則只包含長度和校驗和信息。UDP數據報比TCP小許多,這意味著更小的負載和更有效的使用帶寬。許多即時聊天軟體採用UDP協議,與此有莫大的關係。
電路交換&面向連接:
電路交換是指在通信開始之前,先建立一條端到端的連接(中間可能經過很多的交換結點)。連接建立后,通信就沿著這條路徑進行。在通信期間始終佔用這條通道,只是通信完畢時就釋放所佔用的通道,即斷開連接,此時其他用戶才可以使用釋放的資源。因此說電路交換是使用面向連接的服務。
分組交換&面向連接&無連接:
① 分組交換採用了存儲轉發技術。將欲發送數據以組為單位進行分割,再加上一些必要的控制信息,朝著目的地發送過去。各分組包可以通過不同的路徑到達目的地。 ② 分組交換在被使用的時候,在傳送數據之前可以先不建立連接,傳送到哪條鏈路上才佔用了該鏈路的通道資源,這種不建立連接而隨時可以發送信息的方式,我們稱為無連接。
③ 分組交換也可以使用面向連接的服務,例如X.25網路、幀中繼網路或ATM網路都是屬於分組交換網。這種面向連接的分組交換網在傳送用戶數據之前必須先建立連接,數據傳送完畢后還必須釋放連接。
物理連接&虛連接:
② 兩主機之間建立的TCP連接:運輸層並不知道所傳送的報文段都經過哪些中間結點,因此並非真正的物理連接。實際上,IP數據報都各自獨立地選擇路由,而所經過的中間結點(路由器)並不記錄各IP數據報通過的情況。TCP連接只是從運輸層看來,好像在兩個運輸實體之間有一條連接。因此這條連接可以稱之為“虛連接”。
③ 分組交換則可分為面向連接的虛電路傳輸和無連接的數據報傳輸。
電路交換&分組交換 VS 面向連接&無連接:
① 電路交換&分組交換是強調在通信時用戶對網路資源的佔用方式。
電路交換是在連接建立後到連接釋放前全程佔用通道資源,而分組交換則是在數據傳送是斷續佔用通道資源(分組在哪一條鏈路上傳送就佔用該鏈路的通道資源)。
② 面向連接&無連接則強調通信必須經過什麼樣的階段。
面向連接必須經過三個階段:“建立連接→傳送數據→釋放連接”,而無連接則只有一個階段:“傳送數據”。