Hvad er transportlaget?

Open Systems Interconnection-modellen, eller OSI-modellen, er en konceptuel model, der bruges til at beskrive de dele, der udgør et computernetværk. Det er primært beregnet til at skabe en dagligdags forståelse for udvikling af netværksstandarder og protokoller. Modellen er ret nyttig til at hjælpe med at forstå det grundlæggende i computernetværk.

Det er dog meget værd at huske på, at implementeringen af ​​protokoller i den virkelige verden adskiller sig noget. Der er masser af lagkrydsningsprotokoller. Moderne netværkskoncepter passer heller ikke nødvendigvis godt ind i OSI-modellen. Alligevel er det nyttigt at forstå det grundlæggende.

OSI-modellen har syv lag, hvor de lavere tal kommer tættere på de nøgne metalkabler, der transmitterer data. Transportlaget er lag fire. Transportlaget er ansvarlig for at levere end-to-end kommunikationstjenester mellem kommunikerende enheder. Transportlagsprotokoller kan være forbindelsesorienterede. De kan dog også være forbindelsesløse.

TCP, som står for Transmission Control Protocol, er den bedst kendte og mest anvendte transportlagsprotokol. Det er forbindelsesorienteret, der danner tovejskommunikation og har fejldetektion og gentransmissionsfunktionalitet. UDP, den mest populære transportlagsprotokol, står for Universal Datagram Protocol. Det er forbindelsesløst, og afsenderen ved aldrig, om modtageren nogensinde har modtaget en transmission. Tilsammen udgør disse to protokoller det meste af netværkstrafikken på internettet. De er også de eneste to protokoller, der er implementeret på alle større operativsystemer.

TLS, eller Transport Layer Security, er en krypteringsprotokol, der blandt andet bruges i HTTPS. På trods af, at ordene "Transport Layer" er inkluderet i sit navn, opererer TLS på lag 6 af OSI-modellen, præsentationslaget, og krypterer data, før det kommer til de faktiske transportlagsprotokoller.

Funktioner af transportlagsprotokoller

Transportlagsprotokoller kan være forbindelsesorienterede. Dette er typisk nemmere for en applikation at administrere, da der er en enkelt strøm af data i stedet for en potentielt ufuldstændig serie af datagrammer. Rækkefølgen af ​​data er også generelt vigtig. Selvom netværk typisk vil resultere i, at pakkerne bliver leveret i den rækkefølge, de blev sendt i, kan man ikke nødvendigvis stole på dette. Segmenter kan nummereres, så de kan omarrangeres, hvis de vises i den forkerte rækkefølge.

Fejldetektering kan implementeres ved hjælp af fejldetekteringskoder såsom en kontrolsum. Der kan sendes en kvitteringsmeddelelse, der bekræfter modtagelsen med en ACK og en fejl med en NACK. Ved modtagelse af en NACK eller en timeout kan afsenderen automatisk gentage transmissionen. Flowkontrol kan sikre, at afsenderen ikke sender så hurtigt, at modtageren ikke kan følge med.

Undgåelse af overbelastning hjælper med at sikre optimal netværksydelse selv under tung belastning. Langsom start, for eksempel, tvinger nogle forbindelser til at starte langsomt og stige i hastighed, så de undgår at overvælde netværket. Dette er især vigtigt med hensyn til retransmissioner, da netværksoverbelastning kunne have været årsagen til det første problem, og gentransmission igen forværrer problemet. Multipleksing muliggør definitionen af ​​portnumre, så flere transmissioner kan ske samtidigt på den samme maskine og alle kommer til den rigtige applikation uden at forstyrre hinanden.

Ingen af ​​disse funktioner er obligatoriske for transportlagsprotokoller. TCP understøtter for eksempel alle ovenstående funktioner. UDP understøtter dog kun multipleksing.

Forbindelsesorienteret vs. Forbindelsesløs

Typisk er de fleste netværkskommunikationer tovejs og følger et anmodning-svar-mønster. Webtrafik er et glimrende eksempel på dette. I tilfælde af anmodning-svar er TCP ideel. Det giver en pålidelig forbindelse mellem de to parter. Hvis et segment ikke modtages korrekt, kan det medføre, at en webside ikke vises korrekt. Automatisk fejlkontrol og genafspilning hjælper dog med at opdage og rette disse fejl så hurtigt som muligt. Den ekstra transporttid er mindre et problem end ødelagt indhold.

Dette er dog ikke altid tilfældet. Transmissionstid kan være nødvendig, når du ser en live videostream, streamer lyd eller spiller et online videospil. Det er bestemt ikke ideelt til at miste et datagram, men at vente på, at det bliver gentransmitteret, er at foretrække, da indholdet allerede vil være flyttet på den tid, det har været. Som sådan har realtids- og streamingindhold en tendens til at bruge UDP. Den er lettere og hurtigere, fordi den ikke garanterer en vellykket transmission, i modsætning til TCP.

Konklusion

Transportlaget er lag 4 af OSI-modellen. Det er ansvarligt for at levere end-to-end kommunikationstjenester mellem kommunikerende enheder. Protokoller på dette lag kan tilbyde pålidelige forbindelser, selv over ustabile forbindelser eller forbindelsesløse forbindelser, forudsat at det meste trafik kommer fint igennem. Begge muligheder er nyttige og har mange use cases. Kombineret udgør TCP og UDP det meste af netværkstrafikken på internettet.