پروتکل Sctp چیست و چه کاربردی دارد؟

مجموعه: ترفندهای اینترنتی

پروتکل Sctp چیست؟

آشنایی با پروتکل Sctp و کاربردهای آن

SCTP یک پروتکل لایه انتقال پروتکل اینترنت (IP) است. این امر انتقال داده های قابل اعتماد و متوالی را تضمین می کند به طوری که واحدهای داده ارسال شده از طریق شبکه به طور کامل و به ترتیب مناسب به برنامه یا کاربر در نقطه پایانی می رسند. برای برخی از ارسال ها، مانند یک فایل یا رکورد، این حفظ توالی ضروری است.

پروتکل SCTP چیست؟

پروتکل انتقال کنترل جریان ( SCTP ) یک پروتکل ارتباطی شبکه کامپیوتری در لایه انتقال مجموعه پروتکل اینترنت است. این پروتکل در ابتدا برای انتقال پیام سیستم سیگنالینگ 7 (SS7) در مخابرات در نظر گرفته شده بود، این پروتکل ویژگی پیام گرا پروتکل دیتاگرام کاربر (UDP) را فراهم می کند، در حالی که از انتقال مطمئن و متوالی پیام ها با کنترل تراکم مانند پروتکل کنترل انتقال اطمینان حاصل می کند.

(TCP). برخلاف UDP و TCP، پروتکل از multihoming و مسیرهای اضافی برای افزایش انعطاف پذیری و قابلیت اطمینان پشتیبانی می کند. SCTP توسط کارگروه مهندسی اینترنت (IETF) در RFC 4960 استاندارد شده است. پیاده سازی مرجع SCTP به عنوان بخشی از FreeBSD نسخه 7 منتشر شد و از آن زمان به طور گسترده به پلتفرم های دیگر منتقل شده است.

پروتکل انتقال کنترل جریان (SCTP) چیست؟

(SCTP) مخفف Stream Control Transmission Protocol به معنای پروتکل انتقال کنترل جریان، یک پروتکل شبکه اتصال گرا برای انتقال چندین جریان داده به طور همزمان بین دو نقطه پایانی است که در یک شبکه کامپیوتری اتصال برقرار کرده اند.

گاهی اوقات به عنوان پروتکل کنترل انتقال نسل بعدی یا TCPng (next-generation Transmission Control Protocol)شناخته می شود، SCTP پشتیبانی از اتصال تلفنی از طریق اینترنت را آسان می کند.

SCTP یک پروتکل لایه انتقال پروتکل اینترنت (IP) است. این امر انتقال داده های قابل اعتماد و متوالی را تضمین می کند به طوری که واحدهای داده ارسال شده از طریق شبکه به طور کامل و به ترتیب مناسب به برنامه یا کاربر در نقطه پایانی می رسند. برای برخی از ارسال ها، مانند یک فایل یا رکورد، این حفظ توالی ضروری است.

SCTP یک پروتکل استاندارد (درخواست برای نظرات 2960) است که توسط گروه کاری منطقه حمل و نقل (TSVWG) از گروه کاری مهندسی اینترنت ( IETF ) توسعه یافته است. هدف این گروه توسعه سیستمی شبیه به شبکه سوئیچینگ سیستم سیگنالینگ تلفن 7 ( SS7 ) برای حمل سیگنال های کنترل تماس با استفاده از شبکه های IP بود.

TSVWG و IETF SCTP را به عنوان یک پروتکل استاندارد برای انتقال سیگنال های کنترل تماس یک شبکه سوئیچینگ تلفنی SS7 به سیگنال ها با استفاده از شبکه های IP توسعه دادند.

این شبیه به TCP است، اما انتقال داده های پیام گرا را نیز مانند پروتکل کاربر دیتاگرام (UDP) ارائه می کند که آن را برای ارتباطات اینترنتی سرتاسر مفید می کند. از بسیاری جهات، هر دو TCP و UDP مفاهیم اساسی هستند که SCTP را ممکن کردند. همچنین، برخلاف TCP، SCTP از انتقال همزمان کامل چندین جریان داده - در واحدهایی به نام پیام - بین نقاط پایانی متصل اطمینان می دهد. همچنین در مورد ترتیب دهی مجدد داده ها نسبت به TCP کارآمدتر است، بنابراین سرور را از هزینه های غیرضروری مرتب سازی مجدد رها می کند.

برای اتصال تلفنی نیاز است که اطلاعات سیگنالی که اتصال را کنترل می کند به طور همزمان با صدا و سایر داده ها ارسال شود. SCTP برای آسان تر کردن این کار طراحی شده است. همچنین مدیریت اتصالات روی یک شبکه بی سیم و انتقال داده های چند رسانه ای را ساده می کند.

استفاده از پروتکل Sctp

multihoming در SCTP چیست ؟

سیستم های مخابراتی به شدت مستعد تاخیر زمانی هستند. Multihoming سیستم هایی را با چندین رابط قادر می سازد تا از یکی بر دیگری بدون نیاز به انتظار استفاده کنند.

پشتیبانی multihoming SCTP به این معنی است که یک نقطه پایانی متصل می تواند آدرس های IP جایگزین مرتبط با آن داشته باشد. به زبان ساده، multihoming به توانایی ارسال داده به یک آدرس IP جایگزین، در صورت غیرقابل دسترس شدن آدرس IP اولیه یا اگر به هر دلیلی از کار بیفتد، اشاره دارد. بنابراین، SCTP می تواند مسیرهای ارتباطی متعددی را بین دو نقطه پایانی ایجاد کند.

در یک راه اندازی multihoming، یک رابط اولیه و رابط های ثانویه وجود دارد. در حین برقراری ارتباط، یک فرآیند تأیید ضربان قلب/ضربان قلب، آدرس ها را تأیید می کند و یک محاسبه زمان رفت و برگشت ( RTT ) برای هر آدرس حفظ می کند. RTT ارتباطات را قادر می سازد تا به یک رابط ثانویه منتقل شوند.

در SCTP، multihoming نقطه پایانی را قادر می سازد تا در مورد خرابی شبکه یا تغییر شرایط مذاکره کند. همچنین failover شفاف بین مسیرهای شبکه اضافی را فعال می کند. علاوه بر این، برای انعطاف پذیری به لایه IP متکی نیست.

جریان های داده در SCTP چیست ؟

TCP داده ها را در یک جریان منفرد منتقل می کند که گاهی اوقات جریان بایت نامیده می شود. اگر اطلاعات از دست رفته یا خطای توالی در حین انتقال وجود داشته باشد، تحویل باید تا زمانی که اطلاعات از دست رفته مجددا ارسال شود یا پیامی خارج از ترتیب دریافت شود، به تعویق بیفتد.

Multistreaming یکی دیگر از قابلیت های SCTP است که داده ها را در جریان های متعدد و مستقل ارائه می دهد. بنابراین، اگر داده ها در یک جریان از بین برود، تحویل برای جریان های دیگر تأثیری نخواهد داشت. در نتیجه کل انتقال تاخیر نخواهد داشت.

چند جریانی SCTP مشکل مرورگرهای وب را که فقط به دو اتصال همزمان محدود می شوند را از بین می برد. مشتری می تواند بلافاصله جریان های اضافی را برای کاهش بار روی سرورها، برای سرویس دهی چندین اتصال جداگانه باز کند. همچنین تاخیر کلی را کاهش می دهد. Multistreaming همچنین در زیرساخت هایی مفید است که چندین ابزار ارتباطی مانند صدا، ویدیو، برنامه های مشترک و غیره به طور همزمان به هم متصل هستند.

Multihoming و Multistreaming دو تا از بزرگترین مزایای SCTP هستند. با این حال، SCTP مزایای دیگری نسبت به TCP و UDP نیز دارد.

کاربرد پروتکل Sctp

ویژگی های پروتکل SCTP عبارتند از:

• انتقال قابل اعتماد جریان داده های مرتب و نامرتب.

• پشتیبانی Multihoming که در آن یک یا هر دو نقطه پایانی یک اتصال می تواند از بیش از یک آدرس IP تشکیل شده باشد که امکان شکست شفاف بین مسیرهای شبکه اضافی را فراهم می کند.

• تحویل تکه ها در جریان های مستقل، انسداد غیرضروری head-of-line را بر خلاف تحویل جریان بایت TCP حذف می کند.

• قابلیت اطمینان جزئی صریح.

• انتخاب مسیر و نظارت برای انتخاب مسیر انتقال داده اولیه و تست اتصال مسیر انتقال.

• مکانیسم های اعتبار سنجی و تأیید در برابر حملات سیل محافظت می کند و اطلاعات مربوط به تکه های داده تکراری یا گم شده را ارائه می دهد.

• تشخیص خطای بهبود یافته مناسب برای فریم های اترنت جامبو.

طراحان SCTP در ابتدا آن را برای انتقال تلفن (یعنی سیستم سیگنالینگ 7) از طریق پروتکل اینترنت، با هدف کپی کردن برخی از ویژگی های قابلیت اطمینان شبکه سیگنالینگ SS7 در IP در نظر گرفتند. این تلاش IETF به عنوان SIGTRAN شناخته می شود . در این میان، کاربردهای دیگری نیز پیشنهاد شده است، به عنوان مثال، پروتکل Diameter و Reliable Server Pooling (RSerPool).

مزایای پروتکل Sctp

مزایای دیگر پروتکل SCTP چیست ؟

به عنوان یک اتصال دوطرفه، SCTP امکان ارسال و دریافت داده ها را به طور همزمان فراهم می کند. داده ها به صورت تکه ای و به صورت مرتب در یک جریان مستقل تحویل داده می شوند، در حالی که داده ها را از جریان های مختلف جدا می کنند. بنابراین، مسدود کردن سر خط، که اغلب با TCP اتفاق می افتد را حذف می کند. این پدیده ای است که زمانی رخ می دهد که یک خط از بسته ها توسط اولین بسته نگه داشته می شود و در نتیجه عملکرد شبکه را محدود می کند. SCTP همچنین اتصالات نیمه بسته را فعال می کند.

مانند TCP و برخلاف UDP، SCTP مکانیسم هایی را برای موارد زیر فراهم می کند:

– کنترل جریان. انتقال داده ها، به ویژه کمیت آن را تنظیم می کند.

– کنترل تراکم. SCTP شبکه را قبل از انتقال بررسی می کند تا از تراکم پیوندها جلوگیری کند.

– تحمل خطا. از آدرس های IP ارائه دهندگان خدمات اینترنتی مختلف استفاده می کند، بنابراین، حتی اگر یک ISP خراب شود، می توان از دیگری برای اتصالات استفاده کرد.

برخلاف TCP، SCTP به جای بایت گرا، پیام محور است. برنامه باید پیام ها را تقسیم کند و مرزهای پیام همیشه حفظ می شود.

SCTP عملکرد انتخاب مسیر را برای انتخاب یک مسیر انتقال داده اولیه و یک تابع نظارت برای آزمایش اتصال مسیر انتقال فراهم می کند. مکانیزم های اعتبار سنجی و تصدیق داخلی شبکه را از حملات سیل محافظت می کند. آنها همچنین برای بهبود قابلیت اطمینان شبکه و انتقال اطلاعات مربوط به تکه های داده تکراری یا مفقود را ارائه می دهند.

امنیت یکی دیگر از ویژگی های پروتکل SCTP است، چیزی که در TCP و UDP وجود ندارد. در SCTP، تخصیص منابع در طول راه اندازی ارتباط تنها پس از تأیید هویت مشتری با استفاده از مکانیزم تبادل کوکی (INIT ACK) انجام می شود. این امر احتمال انکار سرویس و حملات Man-in-the-Middle (انسان در وسط) را به حداقل می رساند. علاوه بر این، SCTP در برابر سیل شبکه و حملات بالماسکه انعطاف پذیرتر است زیرا اتصالات نیمه باز را فعال نمی کند.

گردآوری: بخش کامپیوتر بیتوته