O que é a camada de transporte?

O modelo Open Systems Interconnection, ou modelo OSI, é um modelo conceitual usado para descrever as partes que compõem uma rede de computadores. Destina-se principalmente a criar um entendimento cotidiano para o desenvolvimento de padrões e protocolos de rede. O modelo é bastante útil para ajudar a entender os fundamentos da rede de computadores.

No entanto, vale a pena ter em mente que a implementação de protocolos no mundo real difere um pouco. Existem muitos protocolos de cruzamento de camadas. Os conceitos modernos de rede também não se encaixam necessariamente bem no modelo OSI. Ainda assim, é útil entender o básico.

O modelo OSI tem sete camadas, com os números mais baixos se aproximando dos cabos de metal nu que transmitem dados. A camada de transporte é a camada quatro. A camada de transporte é responsável por fornecer serviços de comunicação de ponta a ponta entre os dispositivos de comunicação. Os protocolos da camada de transporte podem ser orientados à conexão. Eles podem, no entanto, também ser sem conexão.

TCP, que significa Transmission Control Protocol, é o protocolo da camada de transporte mais conhecido e usado. É orientado à conexão formando comunicação bidirecional e possui detecção de erro e funcionalidade de retransmissão. UDP, o protocolo de camada de transporte mais popular, significa Universal Datagram Protocol. É sem conexão e o remetente nunca sabe se o destinatário já recebeu uma transmissão. Juntos, esses dois protocolos constituem a maior parte do tráfego de rede na Internet. Eles também são os dois únicos protocolos implementados em todos os principais sistemas operacionais.

TLS, ou Transport Layer Security, é um protocolo de criptografia usado em HTTPS, entre outras coisas. Apesar de incluir as palavras “Transport Layer” em seu nome, o TLS opera na camada 6 do modelo OSI, a camada de apresentação, e criptografa os dados antes que cheguem aos protocolos reais da camada de transporte.

Características dos protocolos da camada de transporte

Os protocolos da camada de transporte podem ser orientados à conexão. Isso geralmente é mais fácil para um aplicativo gerenciar, pois há um único fluxo de dados em vez de uma série potencialmente incompleta de datagramas. A sequência de dados também é geralmente importante. Embora as redes normalmente resultem na entrega dos pacotes na ordem em que foram enviados, isso não é necessariamente confiável. Os segmentos podem ser numerados para que possam ser reordenados se mostrados na ordem incorreta.

A detecção de erros pode ser implementada usando códigos de detecção de erros, como uma soma de verificação. Uma mensagem de recebimento pode ser enviada confirmando o recebimento bem-sucedido com um ACK e um erro com um NACK. Ao receber um NACK ou um tempo limite, o remetente pode repetir automaticamente a transmissão. O controle de fluxo pode garantir que o transmissor não transmita tão rápido que o receptor não consiga acompanhar.

A prevenção de congestionamento ajuda a garantir o desempenho ideal da rede, mesmo sob cargas pesadas. O início lento, por exemplo, força algumas conexões a começarem devagar e aumentarem a velocidade, permitindo evitar sobrecarregar a rede. Isso é especialmente importante em relação às retransmissões, pois o congestionamento da rede pode ter sido a causa do primeiro problema, e retransmitir novamente agrava o problema. A multiplexação permite a definição de números de porta para que várias transmissões possam acontecer simultaneamente na mesma máquina e todas cheguem à aplicação adequada sem interferir umas nas outras.

Nenhum desses recursos é obrigatório para os protocolos da camada de transporte. O TCP, por exemplo, suporta todos os recursos acima. O UDP, no entanto, suporta apenas multiplexação.

Orientado à conexão vs. sem conexão

Normalmente, a maioria das comunicações de rede é bidirecional e segue um padrão de solicitação-resposta. O tráfego da Web é um excelente exemplo disso. Para casos de uso de solicitação-resposta, o TCP é ideal. Ele oferece uma conexão confiável entre as duas partes. Se um segmento não for recebido adequadamente, isso pode fazer com que uma página da web não seja exibida corretamente. No entanto, a verificação automática de erros e a reprodução ajudam a detectar e corrigir esses erros o mais rápido possível. O tempo de transporte adicional é menos problemático do que o conteúdo quebrado.

Este nem sempre é o caso, no entanto. O tempo de transmissão pode ser necessário ao assistir a um stream de vídeo ao vivo, streaming de áudio ou jogar um videogame online. Certamente não é ideal para perder um datagrama, mas é preferível esperar que ele seja retransmitido, pois o conteúdo já terá passado pelo tempo que passou. Como tal, o conteúdo em tempo real e streaming tende a usar UDP. É mais leve e mais rápido porque não garante uma transmissão bem-sucedida, ao contrário do TCP.

Conclusão

A camada de transporte é a camada 4 do modelo OSI. É responsável por fornecer serviços de comunicação de ponta a ponta entre os dispositivos de comunicação. Os protocolos nesta camada podem oferecer conexões confiáveis, mesmo em conexões instáveis ​​ou sem conexão, supondo que a maior parte do tráfego passe bem. Ambas as opções são úteis e têm muitos casos de uso. Combinados, o TCP e o UDP compõem a maior parte do tráfego de rede na Internet.