@Αναρωτηθήκατε ποτέ πώς λειτουργεί το Διαδίκτυο; Πώς από την άνεση του σπιτιού σας μπορείτε να στέλνετε και να λαμβάνετε φωτογραφίες, email, κλήσεις και να προβάλλετε ιστότοπους από τη συσκευή σας που είναι συνδεδεμένη στο διαδίκτυο; Αυτές οι ενέργειες εξαρτώνται από τις θύρες TCP και UDP. Πώς λειτουργούν αυτές οι θύρες και ποιες είναι αυτές;
Πριν εμβαθύνετε στο θέμα, πρέπει να καταλάβετε τι είναι και κάνουν οι θύρες TCP και UDP. Οι υπολογιστές χρησιμοποιούν θύρες για να επικοινωνούν και να δημιουργούν συνδέσεις με άλλους υπολογιστές σε ένα δίκτυο. Η εν λόγω θύρα εδώ δεν είναι ένα φυσικό στοιχείο αλλά ένα εικονικό τελικό σημείο μεταξύ δύο ή περισσότερων υπολογιστών. Οι πιο κοινές θύρες στο διαδίκτυο είναι οι θύρες TCP και UDP.

Τι είναι οι θύρες TCP;

Το TCP σημαίνει Transmission Control Protocol και είναι ένα πρωτόκολλο προσανατολισμένο στη σύνδεση μεταξύ συσκευών. Στη δικτύωση, τα πρωτόκολλα είναι κανόνες ή πρότυπα που διέπουν τον τρόπο μετάδοσης δεδομένων μεταξύ συσκευών. Το TCP ονομάζεται πρωτόκολλο προσανατολισμένο στη σύνδεση επειδή δημιουργεί μια σύνδεση μεταξύ της συσκευής λήψης και της συσκευής αποστολής πριν γίνει η μετάδοση των δεδομένων. Οι θύρες TCP είναι θύρες που συμμορφώνονται με τα πρωτόκολλα ελέγχου μετάδοσης δεδομενων. Ορισμένες θύρες TCP περιλαμβάνουν θύρες πρωτοκόλλου μεταφοράς αρχείων (20 και 21 για μεταφορές αρχείων), τη θύρα SMTP (25) και τη θύρα IMAP (143) για μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου και τη θύρα Secure Shell (22).

Πώς λειτουργούν οι θύρες TCP;

Οι θύρες TCP δημιουργούν συνδέσεις πριν από την κοινή χρήση δεδομένων, δηλαδή πριν αποσταλούν τα δεδομένα. Για παράδειγμα, αν θέλετε να πείτε σε έναν φίλο σας για μια νέα ταινία ή παιχνίδι, μπορείτε να κάνετε μια τηλεφωνική κλήση. Πληκτρολογείς τον αριθμό του και αν αυτός λάβει την κλήση και επιβεβαιώσει ότι βρίσκεσαι στην άλλη άκρη της γραμμής, τότε μπορείτε να αρχίσετε να του μιλάτε για το παιχνίδι ή την ταινία.
Έτσι λειτουργούν και οι θύρες TCP. Μια ασφαλής σύνδεση μεταξύ της συσκευής αποστολέα και της συσκευής λήψης διασφαλίζεται πριν από τη μετάδοση των δεδομένων. Πώς, όμως, οι συσκευές που χρησιμοποιούν τις θύρες TCP για λήψη ή αποστολή δεδομένων πραγματοποιούν αυτή τη σύνδεση εξαρχής; Το κάνουν αυτό χρησιμοποιώντας τη λεγόμενη τριπλή χειραψία.

Τι είναι η τριπλή χειραψία;

Στο TCP, η συσκευή που στέλνει τα δεδομένα συνδέεται με τη συσκευή που υποτίθεται ότι τα λαμβάνει. Ο τρόπος με τον οποίο οι θύρες TCP δημιουργούν αξιόπιστες συνδέσεις ονομάζεται χειραψία τριών κατευθύνσεων. Όπως υποδηλώνει το όνομα, μια τριπλή χειραψία απαιτεί τρεις διαφορετικές αλληλεπιδράσεις, οι οποίες έχουν τη μορφή τριών μηνυμάτων: SYN→SYN-ACK→ACK.
Το πρώτο είναι το τμήμα SYN. Η συσκευή αποστολής στέλνει ένα μήνυμα SYN (συγχρονισμένος αριθμός ακολουθίας) για να προσπαθήσει να επικοινωνήσει με τον υπολογιστή λήψης. Προσπαθεί να πει, "Γεια! Είσαι διαθέσιμος να κάνεις μια σύνδεση;" Εάν η συσκευή λήψης είναι διαθέσιμη για να πραγματοποιήσει σύνδεση, ανταποκρίνεται στη συσκευή που στέλνει το αίτημα σύνδεσης με ένα τμήμα SYN-ACK. Το τμήμα SYN-ACK αναγνωρίζει το αίτημα σύνδεσης και στέλνει σε αντάλλαγμα έναν συγχρονισμένο αριθμό σειράς. Με απλά λόγια, η συσκευή λέει, "Ναι, αναγνωρίζω το αίτημά σας και είμαι πρόθυμος να πραγματοποιήσω σύνδεση."
Όταν συμβεί αυτό, η συσκευή αποστολής στέλνει ένα τμήμα ACK στη συσκευή λήψης, λέγοντάς της ότι έχει αναγνωρίσει το μήνυμά της. Στη συνέχεια δημιουργείται μια σύνδεση και αρχίζει να μεταφέρει δεδομένα. Όταν επιβεβαιωθεί και ολοκληρωθεί η μετάδοση δεδομένων, η σύνδεση τερματίζεται.
Με αυτόν τον τρόπο, όλα τα δεδομένα που αποστέλλονται στη συσκευή λήψης είναι πλήρη και αποστέλλονται με τη σωστή σειρά. Επιπλέον, δεν λείπουν κομμάτια μηνύματος (πακέτα), επειδή έγινε πρώτα μια σύνδεση.

Τι είναι οι θύρες UDP;

Το UDP σημαίνει User Datagram Protocol. Το πρωτόκολλο User Datagram είναι χωρίς σύνδεση, πράγμα που σημαίνει ότι μια συσκευή κεντρικού υπολογιστή μπορεί να μεταδώσει δεδομένα στον παραλήπτη της χωρίς να έχει δημιουργήσει σύνδεση εκ των προτέρων. Οι θύρες UDP εξαρτώνται από τα πρωτόκολλα UDP/IP. Οι θύρες UDP περιλαμβάνουν τη θύρα DNS (53), τη θύρα Dynamic Host Configuration Protocol (68) και τη θύρα Kerberos (88), η οποία χρησιμοποιείται από υπηρεσίες gaming.

Πώς λειτουργούν οι θύρες UDP;

Σε αντίθεση με τις θύρες TCP, οι θύρες UDP δεν χρειάζεται να δημιουργήσουν συνδέσεις πριν από τη μεταφορά δεδομένων. Έτσι, αν θέλατε να πείτε στον φίλο σας για μια νέα ταινία που μιμείται το up port, θα έπρεπε να στείλετε το μήνυμα και να ελπίζετε ότι ο φίλος σας είναι κοντά και μπορεί να σας ακούσει. Αρκετά αναξιόπιστο, σωστά; Η ευθύνη της λήψης των μηνυμάτων/πληροφοριών που προσπαθείτε να διαβιβάσετε βαρύνει αποκλειστικά τον φίλο σας. Επειδή δεν έχετε κάνει ακόμα μια σύνδεση, ο φίλος σας μπορεί να μην σας ακούσει σωστά και να ακούσει μόνο κομμάτια ή τίποτα.
Στις θύρες UDP, ο κεντρικός υπολογιστής στέλνει δεδομένα σε πακέτα (μικρά τμήματα) χωρίς συγκεκριμένο προορισμό. Στη συνέχεια, ελπίζει ότι η συσκευή λήψης θα λάβει αυτά τα πακέτα, κάτι που είναι αναξιόπιστο καθώς δεν εγγυάται ότι τα δεδομένα θα ληφθούν απρόσκοπτα. Ως αποτέλεσμα, τα πακέτα δεν φτάνουν στο άλλο άκρο (της λήψης) και χάνονται δεδομένα. Αυτό είναι γνωστό ως απώλεια πακέτων.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των θυρών TCP και UDP;

Αν και οι θύρες TCP εκτελούν την ίδια λειτουργία αποστολής πληροφοριών μέσω του Διαδικτύου, έχουν διαφορετικές δυνατότητες και χρήσεις. Αξιοπιστία: Μια θύρα TCP είναι πιο αξιόπιστη για επικοινωνία και μεταφορά δεδομένων, επειδή, ως πρωτόκολλο προσανατολισμένο στη σύνδεση, δημιουργεί μια σύνδεση με τις δύο συσκευές χρησιμοποιώντας μια τριπλή χειραψία πριν από την αποστολή δεδομένων. Με αυτόν τον τρόπο λαμβάνονται όλα τα δεδομένα και με τη σωστή σειρά. Και όταν υπάρχει κάποιο σφάλμα στη διαδικασία, είναι εύκολο να εντοπιστεί. Αλλά, αυτό δεν συμβαίνει το ίδιο με τις θύρες UDP.
Λόγω της αξιοπιστίας του, οι θύρες TCP χρησιμοποιούνται για υπηρεσίες όπου χρειάζεστε ασφαλή και πλήρη μετάδοση δεδομένων, όπως email, φωτογραφίες, ιστότοπους κ.λπ.
Επειδή οι θύρες UDP είναι πρωτόκολλα χωρίς σύνδεση, εξοικονομούν πολύ χρόνο χωρίς να δημιουργούν συνδέσεις πριν από την αποστολή πακέτων δεδομένων, κάτι που είναι χρήσιμο για υπηρεσίες ευαίσθητες στο χρόνο και όπου λαμβάνονται δεδομένα σε πραγματικό χρόνο. Οι θύρες UDP χρησιμοποιούνται στη ροή βίντεο, φωνής και παιχνιδιών.

Εν κατακλείδι

Οι θύρες TCP και UDP είναι όροι δικτύωσης που δεν ακούτε τακτικά, αλλά αποτελούν το θεμέλιο του Διαδικτύου μας. Αυτές οι δύο θύρες παίζουν τεράστιο ρόλο στην καθημερινότητά σας, καθώς χωρίς αυτές τις θύρες, η μετάδοση δεδομένων θα ήταν σχεδόν αδύνατη.