TCP: Segment Format, Sockets, Synchronization, and Three-Way Handshaking | TCP सेगमेंट फॉर्मेट, सॉकेट्स और थ्री-वे हैंडशेकिंग


TCP: सेगमेंट फॉर्मेट, सॉकेट्स, सिंक्रोनाइज़ेशन और थ्री-वे हैंडशेकिंग प्रक्रिया

परिचय (Introduction)

नेटवर्क संचार में डेटा को विश्वसनीय रूप से एक सिस्टम से दूसरे तक पहुँचाने के लिए TCP (Transmission Control Protocol) का उपयोग किया जाता है। TCP एक Connection-Oriented और Reliable Transport Protocol है जो डेटा को क्रमबद्ध रूप में भेजने और प्राप्त करने की गारंटी देता है।

TCP क्या है?

Transmission Control Protocol (TCP) OSI मॉडल की Transport Layer पर कार्य करता है। यह डेटा ट्रांसमिशन के लिए Error Control, Flow Control, Congestion Control और Sequence Management जैसी सुविधाएँ प्रदान करता है।

TCP की विशेषताएँ (Features of TCP)

  • Connection-Oriented Service प्रदान करता है।
  • Reliable Data Transfer सुनिश्चित करता है।
  • Full Duplex Communication।
  • Flow Control और Error Detection सपोर्ट।
  • Ordered Data Delivery।
  • Congestion Control Mechanism।

TCP सेगमेंट फॉर्मेट (TCP Segment Format)

TCP डेटा को छोटे-छोटे भागों में विभाजित करता है जिन्हें Segments कहा जाता है। प्रत्येक TCP सेगमेंट में हेडर और डेटा भाग होता है। हेडर में नियंत्रण और पहचान से संबंधित जानकारी होती है।

TCP Header Fields

फील्डआकार (Bits)विवरण
Source Port16भेजने वाले एप्लिकेशन का पोर्ट नंबर।
Destination Port16गंतव्य एप्लिकेशन का पोर्ट नंबर।
Sequence Number32डेटा सेगमेंट का क्रम।
Acknowledgment Number32पिछले प्राप्त डेटा की पुष्टि।
Header Length4हेडर की लंबाई।
Flags6कनेक्शन नियंत्रण संकेत (SYN, ACK, FIN, आदि)।
Window Size16फ्लो कंट्रोल के लिए उपलब्ध बाइट्स।
Checksum16त्रुटि जाँच।
Urgent Pointer16आपातकालीन डेटा का इंडेक्स।

TCP Flags (कंट्रोल बिट्स)

  • URG: Urgent Pointer Field Valid है।
  • ACK: Acknowledgment Field Valid है।
  • PSH: तुरंत डेटा डिलीवरी की मांग।
  • RST: कनेक्शन रीसेट।
  • SYN: नया कनेक्शन प्रारंभ।
  • FIN: कनेक्शन समाप्त।

सॉकेट्स (Sockets)

TCP/IP संचार में, Socket एक Endpoint होता है जो IP Address और Port Number के संयोजन से बनता है।

Socket Structure

Socket = (IP Address, Port Number)
उदाहरण: 192.168.1.10:80

Socket Communication Process

  • Client एक Socket बनाता है और Server के साथ कनेक्शन अनुरोध भेजता है।
  • Server Socket अनुरोध स्वीकार करता है और नया Socket बनाता है।
  • कनेक्शन स्थापित होने के बाद डेटा ट्रांसफर होता है।

सिंक्रोनाइज़ेशन और थ्री-वे हैंडशेकिंग (Synchronization and Three-Way Handshaking)

TCP कनेक्शन स्थापित करने के लिए तीन चरणों वाली प्रक्रिया का उपयोग करता है जिसे Three-Way Handshaking कहा जाता है।

Three-Way Handshaking के चरण

  1. Step 1 – SYN: क्लाइंट सर्वर को कनेक्शन अनुरोध भेजता है और SYN Flag सेट करता है।
  2. Step 2 – SYN-ACK: सर्वर SYN और ACK दोनों Flags सेट करके जवाब देता है।
  3. Step 3 – ACK: क्लाइंट अंतिम ACK भेजता है और कनेक्शन स्थापित हो जाता है।

डायग्राम:

Client → SYN → Server  
Server → SYN-ACK → Client  
Client → ACK → Server

TCP सेगमेंट में सीक्वेंस और एक्नॉलेजमेंट

प्रत्येक TCP सेगमेंट का एक Sequence Number होता है, जो बताता है कि डेटा स्ट्रीम का कौन-सा भाग भेजा जा रहा है। Acknowledgment Number रिसीवर द्वारा भेजा जाता है जो अगली अपेक्षित बाइट को दर्शाता है।

TCP के लाभ (Advantages)

  • विश्वसनीय डेटा ट्रांसमिशन।
  • डेटा का क्रमबद्ध संचार।
  • Congestion और Flow Control।
  • सुरक्षित कनेक्शन हैंडलिंग।

TCP की सीमाएँ (Limitations)

  • ओवरहेड अधिक होता है।
  • रियल-टाइम एप्लिकेशन्स के लिए उपयुक्त नहीं।
  • धीमी कनेक्शन स्थापना।

निष्कर्ष (Conclusion)

TCP इंटरनेट संचार का सबसे महत्वपूर्ण प्रोटोकॉल है जो विश्वसनीय, क्रमबद्ध और त्रुटिरहित डेटा ट्रांसमिशन सुनिश्चित करता है। इसकी Three-Way Handshaking प्रक्रिया Wireless और Mobile Computing नेटवर्क्स में स्थिर कनेक्शन बनाए रखने में सहायक है।

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