TCP protokolu necə işləyir?

TCP (Transmission Control Protocol) — bu, etibarlı, əlaqəyə yönəldilmiş məlumat çatdırılmasını təmin edən nəqliyyat səviyyəsi protokoludur.

Əsas iş prinsipləri:

1. Üç tərəfli əl sıxma (Three-way Handshake):

   • Müştəri SYN (Synchronize) paketi göndərir və başlanğıc ardıcıllıq nömrəsini (ISN) təyin edir.
   • Server SYN-ni alır, SYN-ACK (Synchronize-Acknowledge) göndərir və öz ISN-ni və müştərinin ISN-ə təsdiq (ACK) göndərir (acknowledgement number = client ISN + 1).
   • Müştəri SYN-ACK-i alır, ACK göndərir və serverin ISN-ni təsdiqləyir (acknowledgement number = server ISN + 1).
   • Bağlantı qurulur, məlumatlar ötürülə bilər.

2. Axın şəklində məlumat ötürülməsi: Məlumatlar ardıcıl bayt axını kimi ötürülür, ayrı-ayrı paketlər kimi deyil. TCP məlumat axınını seqmentlərə bölür.

3. Sıralama nömrələməsi (Sequence Numbers): Hər bayt unikal nömrəyə malikdir. Seqmentlər ilk baytın nömrəsini (sequence number) və təsdiq nömrəsini (acknowledgement number) ehtiva edir, bu da göndərənin növbəti almasını gözlədiyi baytı göstərir.

4. Təsdiqlər (Acknowledgements - ACK): Qəbul edən göndərənə hansı məlumatların uğurla alındığını bildirmək üçün ACK göndərir. Əgər göndərən müəyyən vaxtda (timeout) ACK almazsa, seqment təkrar göndərilir.

5. Xəta nəzarəti (Error Control): Məlumatların bütövlüyünü yoxlamaq üçün yoxlama cəmindən (checksum) istifadə olunur. Əgər seqment pozulubsa, o, rədd edilir və göndərən vaxt aşımı və ya təkrarlanan ACK gözləyir.

6. Axın idarəsi (Flow Control): Alıcının tamponunun dolmaması üçün istifadə olunan mexanizm. Alıcı, ACK paketlərində qəbul pəncərəsinin (receive window) ölçüsünü bildirir. Göndərən yalnız pəncərədə göstərilən qədər məlumat göndərə bilər.

7. Tıxacın idarə olunması (Congestion Control): Şəbəkənin mövcud ötürmə qabiliyyətini müəyyən etmək və məlumat ötürmə sürətini dinamik tənzimləmək üçün mexanizm. Slow start, congestion avoidance, fast retransmit və fast recovery kimi alqoritmləri əhatə edir.

8. Əlaqənin bağlanması: Adətən, dördbucaq əl sıxma ilə həyata keçirilir:

   • Bir tərəf FIN (Finish) paketi göndərir.
   • Digər tərəf FIN üçün ACK göndərir.
   • Digər tərəf öz FIN-ni göndərir (öz məlumatlarının ötürülməsini tamamladıqdan sonra).
   • Birinci tərəf bu FIN üçün ACK göndərir.
   • Əlaqə bağlanır.

TCP seqmentinin quruluşu:

Sahə	Ölçüsü (bayt)	Təsviri
Source Port	2	Göndərən portu
Destination Port	2	Qəbul edən portu
Sequence Number	4	Seqmentdəki ilk baytın nömrəsi
Acknowledgement Number	4	Növbəti gözlənilən baytın nömrəsi
Data Offset/Header Length	4 bit	TCP başlığının uzunluğu
Reserved	6 bit	Ayrılmışdır
Flags (Control Bits)	6 bit	URG, ACK, PSH, RST, SYN, FIN
Window Size	2	Qəbul pəncərəsinin ölçüsü
Checksum	2	Başlıq və məlumatların yoxlama cəmi
Urgent Pointer	2	Təcili məlumatlara işarə edir (əgər URG qurulubsa)
Options	Dəyişkən	Əlavə seçimlər
Padding	Dəyişkən	Başlığın düzgün yerləşməsi üçün
Data	Dəyişkən	Göndərilən məlumatlar

// Control Bits (Flaglər):
// URG: Təcili göstərici sahəsi əhəmiyyətlidir
// ACK: Təsdiq sahəsi əhəmiyyətlidir
// PSH: Göndərmə funksiyası
// RST: Bağlantını sıfırla
// SYN: Sıralama nömrələrini sinxronizasiya et
// FIN: Göndərən tərəfindən daha çox məlumat yoxdur