SCTP通信协议简介

这是一篇基于IBM开发者网站上的一篇介绍SCTP的文章的学习笔记，算是一个简单的摘要。
概括了一下SCTP协议的一些特有的特性，以及和TCP/UDP之间的区别，后续会有文章通过一些示例程序来进一步深入了解一下Unix下基于SCTP协议的编程。

SCTP协议简介

SCTP是一个传输层协议，和UDP，TCP类似

• TCP是一种面向连接的协议，提供可靠传输，确保数据有序发送；
• UDP是一种面向消息的协议，不能确保数据有序发送

SCTP是后来引入的一种新的协议，提供了和TCP一样的可靠、有序的数据传输功能，同时却能和UDP一样面对消息的方式来进行操作，保护消息边界，有下面一些特性

• 多宿主（Multi-Homing）
• 多流（Multi-streaming）
• 初始化保护（Initiation protection）
• 消息分帧（Message framing）
• 可配置的无序发送（Configurable unordered delivery）
• 平滑关闭（Graceful shutdown）

多宿主

SCTP里面引入了联合（Association）的概念

Multi-Homing

• TCP连接是在两个主机的单个接口之间建立的
• SCTP可以把多条路径合并到一个联合中，数据可以在任意一个连接路径上进行传输

多流

SCTP可以在一个联合中支持多流机制，每个流（stream）都是独立的。

Multi-Streaming

• 每个流都有各自的编号，编码在SCTP报文中
• 阻塞的流不会影响同一联合中的其他流，可以并行进行传输

初始化保护

TCP中的三次握手机制会被利用来进行DoS（Denial of Service）攻击，通过发送大量的SYN报文最终耗尽服务器的资源

Initiation protection

SCTP通过引入4次握手机制来避免这种场景：

• 服务器的INIT-ACK中会包含cookie（标识这个连接的唯一上下文）；
• 客户端使用这个cookie来进行响应。服务器收到这个响应后，才为这个连接分配资源；
• 为了解决4次握手机制带来的时延，SCTP协议还允许在COOKIE-ECHO和COOKIE-ACK报文中传输数据包

消息分帧

• TCP协议是按照字节流的方式进行数据传输的，并不存在消息边界，比如说音频视频都可以通过流的方式进行传递；

• UDP使用的是消息分帧，发端多大的数据包，收端收到的数据包也是这么大；

  
  
  Message framing
  
  

  SCTP也提供了这种分帧的机制

可配置的无序发送

TCP能确保数据按照次序发送；UDP无法保证消息有序；SCTP中也可以配置成接受无序的消息；
这样的通信方式对于面向消息的传输非常有用，因为每个消息都是各自独立的，次序并不重要。

平滑关闭

TCP和SCTP都是基于连接的协议，完成传输后都需要有一个拆除连接的过程。
TCP中连接的删除是半关闭的，服务的某一端可以关闭自己这端的socket，但是可以继续接受数据。

Graceful shutdown

SCTP协议设计的时候考虑这种半关闭的状态实际上很少使用，所以简化了关闭的过程，一旦某一端发起了连接拆除，对等的两端都关闭。

REF

Better networking with SCTP