Ce este stratul de transport?

Modelul de interconectare a sistemelor deschise, sau modelul OSI, este un model conceptual utilizat pentru a descrie părțile care alcătuiesc o rețea de calculatoare. Este destinat în primul rând să creeze o înțelegere de zi cu zi pentru dezvoltarea standardelor și protocoalelor de rețea. Modelul este destul de util pentru a ajuta la înțelegerea elementelor de bază ale rețelelor de calculatoare.

Cu toate acestea, merită să rețineți că implementarea în lumea reală a protocoalelor diferă oarecum. Există o mulțime de protocoale de încrucișare a straturilor. De asemenea, conceptele moderne de rețea nu se potrivesc bine în modelul OSI. Cu toate acestea, este util să înțelegeți elementele de bază.

Modelul OSI are șapte straturi, cu numerele inferioare apropiindu-se de cablurile metalice goale care transmit date. Stratul de transport este stratul patru. Stratul de transport este responsabil pentru furnizarea de servicii de comunicații end-to-end între dispozitivele care comunică. Protocoalele stratului de transport pot fi orientate spre conexiune. Totuși, ele pot fi și fără conexiune.

TCP, care înseamnă Transmission Control Protocol, este cel mai cunoscut și mai utilizat protocol de nivel de transport. Este orientat spre conexiune, formând o comunicare bidirecțională și oferă funcționalitate de detectare și retransmisie a erorilor. UDP, cel mai popular protocol de nivel de transport, înseamnă Universal Datagram Protocol. Este fără conexiune, iar expeditorul nu știe niciodată dacă destinatarul a primit vreodată o transmisie. Împreună, aceste două protocoale alcătuiesc cea mai mare parte a traficului de rețea de pe Internet. Ele sunt, de asemenea, singurele două protocoale implementate pe toate sistemele de operare majore.

TLS, sau Transport Layer Security, este un protocol de criptare folosit în HTTPS, printre altele. În ciuda faptului că include cuvintele „Strat de transport” în numele său, TLS operează la nivelul 6 al modelului OSI, nivelul de prezentare, și criptează datele înainte de a ajunge la protocoalele stratului de transport propriu-zis.

Caracteristicile Protocoalelor Stratului de Transport

Protocoalele stratului de transport pot fi orientate spre conexiune. Acest lucru este de obicei mai ușor de gestionat pentru o aplicație, deoarece există un singur flux de date, mai degrabă decât o serie potențial incompletă de datagrame. Secvența datelor este, de asemenea, importantă în general. În timp ce rețelele vor avea ca rezultat, de obicei, ca pachetele să fie livrate în ordinea în care au fost trimise, acest lucru nu poate fi neapărat să se bazeze. Segmentele pot fi numerotate astfel încât să poată fi reordonate dacă sunt afișate în ordine incorectă.

Detectarea erorilor poate fi implementată folosind coduri de detectare a erorilor, cum ar fi o sumă de control. Un mesaj de primire poate fi trimis confirmând primirea cu succes cu un ACK și o eroare cu un NACK. La primirea unui NACK sau a unui timeout, expeditorul poate repeta automat transmisia. Controlul fluxului poate asigura că emițătorul nu transmite atât de repede încât receptorul să nu poată ține pasul.

Evitarea congestionării ajută la asigurarea performanței optime a rețelei chiar și în cazul sarcinilor grele. Pornirea lentă, de exemplu, forțează unele conexiuni să înceapă încet și să crească viteza, permițându-le să evite copleșirea rețelei. Acest lucru este deosebit de important în ceea ce privește retransmisiile, deoarece congestionarea rețelei ar fi putut fi cauza primei probleme, iar retransmisia exacerba din nou problema. Multiplexarea permite definirea numerelor de port, astfel încât transmisiile multiple să poată avea loc simultan pe aceeași mașină și toate să ajungă la aplicația corespunzătoare fără a interfera unele cu altele.

Niciuna dintre aceste caracteristici nu este obligatorie pentru protocoalele nivelului de transport. TCP, de exemplu, acceptă toate caracteristicile de mai sus. UDP, totuși, acceptă doar multiplexarea.

Orientat spre conexiune vs. fără conexiune

De obicei, majoritatea comunicațiilor de rețea sunt bidirecționale și urmează un model cerere-răspuns. Traficul web este un exemplu excelent în acest sens. Pentru cazurile de utilizare cerere-răspuns, TCP este ideal. Oferă o legătură fiabilă între cele două părți. Dacă un segment nu reușește să fie recepționat în mod corespunzător, aceasta ar putea cauza ca o pagină web să nu se afișeze corect. Cu toate acestea, verificarea și reluarea automată a erorilor ajută la detectarea și corectarea acestor erori cât mai repede posibil. Timpul suplimentar de transport este mai puțin o problemă decât conținutul deteriorat.

Acesta nu este întotdeauna cazul, totuși. Timpul de transmisie poate fi necesar atunci când vizionați un flux video în direct, redați în flux audio sau când jucați un joc video online. Cu siguranță nu este ideal pentru a pierde o datagramă, dar este de preferat să așteptați ca aceasta să fie retransmisă, deoarece conținutul va fi trecut deja mai departe până când a fost. Ca atare, conținutul în timp real și streaming tinde să folosească UDP. Este mai ușor și mai rapid pentru că nu garantează o transmisie reușită, spre deosebire de TCP.

Concluzie

Stratul de transport este stratul 4 al modelului OSI. Este responsabil pentru furnizarea de servicii de comunicații end-to-end între dispozitivele care comunică. Protocoalele de la acest nivel pot oferi conexiuni fiabile, chiar și prin conexiuni instabile sau fără conexiune, presupunând că majoritatea traficului trece bine. Ambele opțiuni sunt utile și au multe cazuri de utilizare. Combinate, TCP și UDP reprezintă cea mai mare parte a traficului de rețea de pe Internet.