简介

要讲网络协议，必定离不开OSI（Open System Interconnection）的七层模型。 咱们个别关注的是网络层之上的几层，比方IPV4 IPV6所在的网络层，TCP UDP所在的传输层,HTTP FTP所在的应用层等。

明天要讲的sctp协定，全称是Stream Control Transmission Protocol,翻译成中文就是流控制传输协定。是由IETF在RFC 4960中提出的。

传输层曾经有宽泛被应用的TCP和UDP协定，那么为什么还要创造一个SCTP协定呢？

很显著SCTP协定是对TCP和UDP协定的晋升，具体而言SCTP协定既提供了UDP协定的面向音讯的个性，同时又具备TCP协定的可靠性、程序传输和拥塞管制的性能，并且还提供了多宿主和冗余门路的性能，从而进步弹性和可靠性。

本文将会具体解说SCTP的实现原理和协定详情。

TCP有什么不好

TCP有什么不好呢？TCP当然好，咱们晓得UDP是不牢靠的音讯传输方式，而TCP是牢靠的音讯传输方式。

UDP和TCP曾经被利用在十分宽泛的利用场景中。然而一个产品或者协定不可能美中不足，必定会有一些毛病，咱们来看看TCP的毛病有哪些。

TCP和UDP最大的不同是TCP是牢靠的，也就是说TCP提供了通过 Internet 牢靠地传输数据的办法。

然而TCP为了保障牢靠的数据传输，对传输做了一些限度。

比如说，TCP为了保障数据传输的可靠性，须要严格要求数据传输的程序。比方一个数据包被分拆成了三份别离标号为A，B，C。那么对于接管方来说，则必须先承受数据包A，而后是B和C。如果先承受到的B，那么接管方就会须要让发送发重发数据包。

在这种严格要求数据包程序的状况下，可能会造成不必要的数据提早和音讯阻塞。

因为TCP是面向数据流的，为了标记数据流中的不同记录，TCP中的数据须要额定增加一些标记或者编码来对记录进行辨别。

另外，为了晋升传输效率，防止发送多个小数据包的状况，TCP还可能会对其进行优化，也就是说等等多个小的数据包将其合并为一个大的数据包。如果不心愿这样的优化，那么须要在TCP数据包中设置PSH标记，明确该申请是无提早的传输申请。

最初TCP还容易收到DOS(denial-of-service)攻打。

sctp的特点

既然TCP还有诸多的毛病，那么新的SCTP协定又有什么特点呢？

SCTP次要有两大特点，第一个特点就是Message-based,也就是说SCTP是面向音讯的。SCTP传输的是一系列的音讯，一个音讯是一组字节。

相比之下TCP传输的是字节流。

SCTP中的一条音讯能够拆分成为多个数据块，每个数据块中的所有数据都来自同一个用户。当这些数据须要在IP中进行传输的时候，SCTP会将这些数据包打包成为SCTP packets,每个SCTP packet,都蕴含一个packet header，如果需要的话还能够蕴含管制块，最初跟着的是数据块。

怎么了解TCP包和SCTP包的不同呢？

举个例子，当客户端以TCP协定向服务器端发送多条音讯的时候，如果音讯十分短，为了晋升传输效率，TCP可能会将这些不同作用的小的数据放到同一个TCP包中。在服务器端接管的过程中也是一次收取这个TCP包中的所有数据，而后由应用程序自身来进行TCP包中底层数据的拆分。

对于SCTP包来说，一个SCTP包中能够蕴含多个data chunks，不同的data chunks能够蕴含不同用户的不同音讯，因为SCTP包曾经对不同的音讯进行了辨别，所以对于服务器端的读取来说就绝对容易很多。

上面是一个SCTP包的根本构造：

从上图能够看出，后面的蓝色局部的12个字节是SCTP包的包头，其中后面的两个字节是源端口号，接着的两个字节是指标端口号，而后4个字节是验证标记，最初的4个间接是校验位，总共12个字节。

header前面就是data chunks,也就是数据块，每个chunk都蕴含一个类型位，flags位和长度位，前面跟着的是chunk的具体数据。

SCTP的另外一个特点就是multi-streaming,多流指的是SCTP可能并行传输多个独立的数据流，比方在拜访网页的时候能够同时传输网页中的图像和网页的文本。

为什么能够这样操作呢？这也是由SCTP数据包的构造来决定的，咱们能够看到SCTP的数据包中能够蕴含多个data chunks,这些data chunks能够蕴含不同的数据流过去的数据，所以面向音讯的SCTP能够实现并行传输不同数据源数据的性能。

SCTP的另外一个个性就是Multihoming,Multihoming是multiple+homing的合成词，字面上的意思就是多个home。

这是什么意思呢？

咱们晓得对于TCP协定来说，客户端和服务器端都只有一个，属于一对一进行连贯的状况，如果这个连贯两端的而任何一个IP或者端口不能够，那么整个TCP的连贯就解体了。

那么TCP可不可以倒退为相似LSB负载平衡的模式呢？如果一个IP不能够，主动重连到备用的IP地址。

SCTP就是TCP协定的降级版本，它在加强可靠性方面做了优化。

具体而言，每个SCTP的节点都会应用心跳的机制定时查看近程节点的主IP地址和备用的冗余IP地址的可达性。在SCTP中一个节点能够绑定多个IP地址。

SCTP节点将会依据收到的近程节点的心跳返回值来确认具体的访问信息。

因为客户端节点和服务器端节点的个数可能是不同的，所以SCTP能够分为对称的multihoming和非对称的multihoming。

上面三个图别离是对称multihoming和两个非对称multihoming的状况：

最初，SCTP的安全性也有所晋升。相较于TCP的三次握手相比，SCTP具备四次握手。

TCP的三次握手可能导致SYN攻打。

什么是SYN攻打呢？咱们回顾一下TCP的三次握手流程，首先客户端发送一个SYN A申请给服务器端，服务器端在收到这个SYN申请之后，会将SYN申请缓存起来，而后向客户端返回SYN B，ACK A+1, 客户端在收到回复之后，校验ACK的值，而后再次发送ACK B+1到服务器端。服务器端收到B+1申请之后，最终确认客户端的身份，连贯建设实现。

下面的流程中因为服务器端须要缓存TCP客户端的SYN音讯，所以如果服务器收到大量SYN音讯的话，就造成了SYN攻打。

相较而言，SCTP在收到客户端的连贯申请之后，并不会立刻分配内存缓存起来，而是返回一个COOKIE给客户端。客户端再次申请的时候，须要带上这个COOKIE信息，服务器端通过COOKIE校验，确认客户端的身份之后,才会最终建设连贯。从而防止TCP的SYN攻打。

总结

综上所述，SCTP能够保障有序和有数数据流的牢靠传输，能够反对Multihoming，每个节点都能够蕴含多个IP地址，从而实现冗余网络门路之间的通明故障转移。并晋升了验证和确认机制，能够避免SYN攻打。

SCTP是一个十分优良的协定。对于罕用的操作系统而言，在特定的版本也提供了对SCTP的反对。比方在linux中，内核2.4版本之上都反对SCTP协定。

如果在windows或者MAC上，须要额定装置第三方驱动，其中windows的驱动叫做SctpDrv kernel driver,MAC上的驱动叫做SCTP Network Kernel Extension for Mac OS X。

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