SCTP协议详解：可靠传输与信令控制

"SCTP协议.pdf" SCTP（Stream Control Transmission Protocol）是传输层的一个协议，设计用于解决TCP和UDP在特定应用中的一些局限性，尤其在七号信令（SS7）传输中。在TCP的基础上，SCTP提供了更强的可靠性、安全性以及多归属支持，以适应对服务质量有高要求的通信场景。 4.1 概述 SCTP的诞生是为了弥补UDP的无连接特性带来的传输不可靠性，并克服TCP在实时性、多归属支持和防止DoS攻击方面的不足。SCTP协议结合了TCP的连接性和UDP的灵活性，通过提供适当的拥塞控制机制，防止泛滥和伪装攻击，以及优化实时性能。它支持多个同时的独立数据流，这使得它成为SIGTRAN（Signaling Transport）协议家族的理想选择，SIGTRAN协议用于将传统的七号信令系统适配到IP网络。 4.2 SCTP相关术语 - 传送地址：由IP地址、传输层协议类型（如TCP或SCTP）和端口号组成，是SCTP通信的标识。 - 偶联：SCTP连接的两个实体之间建立的逻辑连接，类似于TCP的连接。 - 流：SCTP允许多个独立的数据流在同一个偶联中并行传输，每个流有自己的序列号，确保数据顺序递交。 - 用户数据分段：SCTP将大的用户数据包分割成较小的片段进行传输。 - 证实和避免拥塞：SCTP通过确认机制和拥塞窗口调整来确保数据的可靠传输和网络资源的有效利用。 - 消息块绑定：SCTP消息由多个数据块组成，每个数据块对应一个特定的流。 - 分组有效性：SCTP检查接收到的分组，确保它们是有效的并来自正确的源。 4.3 SCTP功能 - 偶联的建立和关闭：SCTP通过握手过程建立连接，四次握手中涉及到初始化、确认和cookie交换，关闭时则通过关闭请求和确认完成。 - 流内消息顺序递交：保证每个流内的消息按发送顺序接收。 - 用户数据分段：适应不同的网络条件，提高传输效率。 - 证实和避免拥塞：通过确认机制和拥塞窗口控制，防止网络拥塞。 - 消息块绑定：确保数据的完整性和正确性。 - 通路管理：SCTP支持多宿主（多归属），可以在多个网络接口之间切换，提高容错性和可用性。 4.4 SCTP原语 - 用户向SCTP发送的请求原语：如打开、发送、关闭等，用于控制偶联和数据传输。 - SCTP向用户发送的通知原语：如关联状态改变、流状态改变等，提供状态信息和异常通知。 4.5 SCTP协议消息 - 消息结构：包含头信息和数据块，头信息指示消息类型、流ID等。 - 数据块格式：每个数据块有其特定的头部，指示流ID、序列号等。 - 端点维护的参数和建议值：SCTP端点保持各种参数以维护连接状态，如最大传输单元（MTU）、心跳间隔等。 4.6 SCTP基本信令流程 - 偶联建立和发送流程：描述了从初始化到数据传输的步骤。 - 偶联关闭流程：描述了如何优雅地终止SCTP连接。 SCTP协议的这些特性使其在VoIP、移动通信和高可靠性应用中得到广泛应用，特别是在LTE（Long-Term Evolution）网络中，SCTP作为传输层协议用于承载信令流量，提高了通信的稳定性和效率。