โปรโตคอลเชิงการเชื่อมต่อแสดงถึงคลาสของโปรโตคอลการสื่อสารที่สำคัญที่ใช้ในเครือข่ายข้อมูล สาระสำคัญของโปรโตคอลเหล่านี้อยู่ที่วิธีการ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสร้างเส้นทางการสื่อสารเฉพาะหรือ 'การเชื่อมต่อ' ก่อนที่จะมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลใดๆ
ต้นกำเนิดและการใช้งานในช่วงแรก
แนวคิดของโปรโตคอลที่มุ่งเน้นการเชื่อมต่อมีรากฐานมาจากยุคแรกๆ ของการสื่อสารโทรคมนาคม ระบบโทรศัพท์เป็นตัวอย่างคลาสสิก โดยมีการกำหนดเส้นทางเฉพาะระหว่างผู้โทรและผู้รับตลอดระยะเวลาการโทร แนวคิดพื้นฐานนี้ถูกนำไปใช้ในการสื่อสารแบบดิจิทัลในเวลาต่อมาด้วยการพัฒนาเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ต้นทศวรรษ 1970 ถือเป็นการนำโปรโตคอลเชิงการเชื่อมต่อไปใช้ครั้งแรกในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ Transmission Control Protocol (TCP) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของชุด TCP/IP ที่พัฒนาโดยกระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกา เป็นตัวอย่างที่โดดเด่นที่ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน มีการอธิบายครั้งแรกในเอกสารชื่อ RFC 675 ซึ่งตีพิมพ์ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2517
ทำความเข้าใจกับโปรโตคอลเชิงการเชื่อมต่อ
โปรโตคอลที่เน้นการเชื่อมต่อช่วยให้มั่นใจในการส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้และเป็นระเบียบ ซึ่งสามารถทำได้ผ่านกระบวนการสามขั้นตอน: การสร้างการเชื่อมต่อ การถ่ายโอนข้อมูล และการยกเลิกการเชื่อมต่อ วิธีการนี้มักจะถูกเปรียบเทียบกับการโทรที่คุณกดหมายเลข (สร้างการเชื่อมต่อ) พูดคุย (ถ่ายโอนข้อมูล) จากนั้นวางสาย (ยกเลิกการเชื่อมต่อ)
กระบวนการนี้อำนวยความสะดวกในความสมบูรณ์ของข้อมูลและการส่งมอบที่เชื่อถือได้ ก่อนที่จะถ่ายโอนข้อมูล ระบบการส่งและรับจะตกลงกับชุดพารามิเตอร์ เช่น หมายเลขลำดับสำหรับแพ็กเก็ต ซึ่งช่วยให้ผู้รับสามารถเรียงลำดับแพ็กเก็ตที่ได้รับใหม่และตรวจจับแพ็กเก็ตที่หายไป หากแพ็กเก็ตสูญหายหรือเสียหาย ผู้รับขอให้ผู้ส่งส่งแพ็กเก็ตอีกครั้ง เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีข้อมูลสูญหายในการส่ง
กลศาสตร์ภายใน
โปรโตคอลที่เน้นการเชื่อมต่อใช้กลไกการควบคุมที่หลากหลายเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือ คุณลักษณะหลักคือการใช้การตอบรับ โดยที่ผู้รับจะส่งการยืนยันกลับไปยังผู้ส่งเมื่อได้รับแพ็กเก็ตข้อมูล ซึ่งช่วยให้ผู้ส่งสามารถรักษาบันทึกว่าแพ็กเก็ตใดได้รับสำเร็จและอาจจำเป็นต้องส่งอีกครั้ง
กลไกการควบคุมการไหลยังใช้เพื่อให้ตรงกับอัตราของผู้ส่งกับความสามารถในการประมวลผลของผู้รับ การควบคุมความแออัดช่วยในการปรับอัตราการส่งข้อมูลให้เข้ากับสภาพเครือข่ายเพื่อป้องกันการสูญเสียแพ็กเก็ต
คุณลักษณะเด่นอีกประการหนึ่งคือการใช้หมายเลขลำดับสำหรับแพ็กเก็ตข้อมูล ช่วยให้สามารถจัดลำดับใหม่ที่ส่วนท้ายของผู้รับได้อย่างเหมาะสม และการตรวจจับแพ็กเก็ตที่หายไป
คุณสมบัติที่สำคัญของโปรโตคอลเชิงการเชื่อมต่อ
- ความน่าเชื่อถือ: ด้วยกลไกการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด โปรโตคอลเหล่านี้จึงรับประกันความสมบูรณ์ของข้อมูล
- การสั่งซื้อ: แพ็กเก็ตข้อมูลมาถึงตามลำดับที่ถูกส่ง เพื่อให้มั่นใจว่ามีการจัดลำดับข้อมูลที่เหมาะสม
- การควบคุมการไหล: โปรโตคอลจะปรับอัตราการส่งข้อมูลแบบไดนามิกเพื่อป้องกันไม่ให้ผู้รับล้นหลาม
- การควบคุมความแออัด: อัตราการส่งข้อมูลยังได้รับการควบคุมเพื่อหลีกเลี่ยงความแออัดของเครือข่าย
ประเภทของโปรโตคอลเชิงการเชื่อมต่อ
แนวทางการเชื่อมต่อนั้นถูกใช้โดยโปรโตคอลเครือข่ายที่หลากหลาย โดยมีตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุด ได้แก่:
| มาตรการ | คำอธิบาย |
|---|---|
| โปรโตคอลควบคุมการส่งสัญญาณ (TCP) | ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการท่องเว็บ อีเมล การถ่ายโอนไฟล์ และอื่นๆ |
| การแลกเปลี่ยนแพ็คเก็ตตามลำดับ (SPX) | โปรโตคอลชั้นการขนส่งที่ใช้เป็นหลักในสภาพแวดล้อม Novell Netware |
| โปรโตคอลการส่งกระแสข้อมูลควบคุม (SCTP) | นำเสนอการขนส่งที่มุ่งเน้นข้อความที่เชื่อถือได้พร้อมการสนับสนุนแบบ multihoming |
การนำไปปฏิบัติและความท้าทายที่เกี่ยวข้อง
โปรโตคอลที่มุ่งเน้นการเชื่อมต่อพบการใช้งานในแอปพลิเคชันจำนวนมาก ตั้งแต่การท่องเว็บและอีเมลไปจนถึงการถ่ายโอนไฟล์และการสตรีมสื่อ ความท้าทายหลักอยู่ที่ค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่าการเชื่อมต่อและการรื้อถอน รวมถึงความต้องการการรับทราบอย่างต่อเนื่องระหว่างการถ่ายโอนข้อมูล ปัจจัยเหล่านี้อาจทำให้เกิดเวลาแฝงและลดปริมาณงานโดยรวมได้
โดยทั่วไปแล้ววิธีแก้ปัญหาเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการปรับพารามิเตอร์โปรโตคอลให้เหมาะสมสำหรับเงื่อนไขเครือข่ายที่กำหนดและลักษณะของข้อมูลที่กำลังถ่ายโอน ตัวอย่างเช่น ขนาดแพ็กเก็ตที่ใหญ่ขึ้นสามารถใช้เพื่อลดค่าใช้จ่ายสัมพัทธ์ได้
การเปรียบเทียบและการสร้างความแตกต่าง
คู่หูหลักของโปรโตคอลเชิงการเชื่อมต่อคือโปรโตคอลไร้การเชื่อมต่อ เช่น User Datagram Protocol (UDP)
ความแตกต่างที่สำคัญ ได้แก่ :
| ด้าน | การเชื่อมต่อเชิง (TCP) | ไร้การเชื่อมต่อ (UDP) |
|---|---|---|
| ความน่าเชื่อถือ | สูง (ใช้การรับทราบ ลำดับ และการแก้ไขข้อผิดพลาด) | ต่ำ (ไม่รับประกันการจัดส่งหรือการสั่งซื้อ) |
| ความเร็ว | ต่ำกว่า (เนื่องจากค่าโสหุ้ยสำหรับกลไกความน่าเชื่อถือ) | สูงกว่า (ไม่มีค่าใช้จ่ายสำหรับความน่าเชื่อถือ) |
| ใช้กรณี | ในกรณีที่ความสมบูรณ์ถูกต้องของข้อมูลและลำดับเป็นสิ่งสำคัญ (เว็บ อีเมล การถ่ายโอนไฟล์) | ในกรณีที่ความเร็วและความหน่วงต่ำเป็นสิ่งสำคัญ (การสตรีมวิดีโอสด เกมออนไลน์) |
มุมมองในอนาคต
แม้ว่าหลักการสำคัญของโปรโตคอลที่เน้นการเชื่อมต่อยังคงที่ แต่ก็มีงานอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและปรับให้เข้ากับสถานการณ์เครือข่ายใหม่ จุดสนใจประการหนึ่งคือการเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับเครือข่ายไร้สายและมือถือ ซึ่งความน่าเชื่อถือในการเชื่อมต่ออาจถูกท้าทายโดยปัจจัยต่างๆ เช่น ความแปรปรวนของสัญญาณและความคล่องตัว
อีกช่องทางหนึ่งของการพัฒนาอยู่ในขอบเขตของคุณภาพการบริการ (QoS) โดยมีเป้าหมายเพื่อนำเสนอการรักษาที่แตกต่างสำหรับข้อมูลประเภทต่างๆ ภายในกรอบการทำงานที่มุ่งเน้นการเชื่อมต่อ
พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์และโปรโตคอลเชิงการเชื่อมต่อ
พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์ทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์ โดยส่งต่อคำขอไคลเอนต์สำหรับบริการเครือข่ายไปยังเซิร์ฟเวอร์ พวกเขาใช้โปรโตคอลเชิงการเชื่อมต่อเป็นส่วนใหญ่ เช่น TCP เพื่อให้มั่นใจในการส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ การทำความเข้าใจการทำงานของโปรโตคอลเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของพร็อกซีเซิร์ฟเวอร์
ตัวอย่างเช่น พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์สามารถใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติการควบคุมการไหลของ TCP เพื่อจัดการอัตราข้อมูลระหว่างไคลเอนต์ ตัวมันเอง และเซิร์ฟเวอร์ นอกจากนี้ยังสามารถตีความหมายเลขลำดับ TCP และการตอบรับเพื่อวินิจฉัยปัญหาที่อาจเกิดขึ้นในเส้นทางการสื่อสาร
ลิงก์ที่เกี่ยวข้อง
- RFC 675 - ข้อมูลจำเพาะของโปรแกรมควบคุมการส่งสัญญาณอินเทอร์เน็ต
- RFC 793 - โปรโตคอลควบคุมการส่งสัญญาณ
- RFC 4960 – โปรโตคอลการส่งผ่านการควบคุมสตรีม
การทำความเข้าใจโปรโตคอลที่มุ่งเน้นการเชื่อมต่อและฟังก์ชันการทำงานของโปรโตคอลถือเป็นสิ่งสำคัญในขอบเขตของเครือข่ายคอมพิวเตอร์และบริการพร็อกซี บทบาทของบริษัทในการรับประกันการรับส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ เป็นระเบียบ และปราศจากข้อผิดพลาดคือสิ่งที่ทำให้บริษัทมีบทบาทสำคัญในความสำเร็จของการสื่อสารแบบดิจิทัล
