Kas yra transporto sluoksnis?

Atvirų sistemų sujungimo modelis arba OSI modelis yra konceptualus modelis, naudojamas apibūdinti dalis, sudarančias kompiuterių tinklą. Visų pirma ji skirta kasdieniam supratimui apie tinklų standartų ir protokolų kūrimą. Modelis yra gana naudingas norint suprasti kompiuterių tinklų pagrindus.

Tačiau labai verta nepamiršti, kad realus protokolų įgyvendinimas šiek tiek skiriasi. Yra daug sluoksnių kirtimo protokolų. Šiuolaikinės tinklų koncepcijos taip pat nebūtinai gerai tinka OSI modeliui. Vis dėlto pravartu suprasti pagrindus.

OSI modelis turi septynis sluoksnius, o mažesni skaičiai priartėja prie pliko metalo kabelių, perduodančių duomenis. Transportavimo sluoksnis yra ketvirtas sluoksnis. Transporto sluoksnis yra atsakingas už tiesioginio ryšio paslaugų teikimą tarp bendraujančių įrenginių. Transporto lygmens protokolai gali būti orientuoti į ryšį. Tačiau jie taip pat gali būti be ryšio.

TCP, kuris reiškia perdavimo valdymo protokolą, yra geriausiai žinomas ir dažniausiai naudojamas transporto lygmens protokolas. Jis orientuotas į ryšį, formuojantis dvikryptį ryšį ir pasižymi klaidų aptikimo ir pakartotinio perdavimo funkcija. UDP, populiariausias transporto sluoksnio protokolas, reiškia Universal Datagram Protocol. Tai be ryšio, o siuntėjas niekada nežino, ar gavėjas kada nors gavo siuntimą. Kartu šie du protokolai sudaro didžiąją dalį tinklo srauto internete. Jie taip pat yra vieninteliai du protokolai, įdiegti visose pagrindinėse operacinėse sistemose.

TLS arba Transport Layer Security yra šifravimo protokolas, naudojamas HTTPS, be kitų dalykų. Nepaisant to, kad pavadinime yra žodžiai „Transport Layer“, TLS veikia 6 OSI modelio lygmenyje, pateikimo lygmenyje, ir užšifruoja duomenis prieš jiems patenkant į tikrus transporto sluoksnio protokolus.

Transporto sluoksnio protokolų ypatybės

Transporto lygmens protokolai gali būti orientuoti į ryšį. Paprastai tai yra lengviau valdyti programai, nes yra vienas duomenų srautas, o ne galimai neišsami datagramų serija. Duomenų seka taip pat paprastai yra svarbi. Nors dėl tinklų paprastai paketai pristatomi tokia tvarka, kokia jie buvo išsiųsti, tuo nebūtinai galima pasikliauti. Segmentai gali būti sunumeruoti, kad juos būtų galima pertvarkyti, jei jie rodomi neteisinga tvarka.

Klaidų aptikimas gali būti įgyvendintas naudojant klaidų aptikimo kodus, tokius kaip kontrolinė suma. Gali būti išsiųstas gavimo pranešimas, patvirtinantis sėkmingą gavimą su ACK ir klaidą su NACK. Gavęs NACK arba skirtąjį laiką, siuntėjas gali automatiškai pakartoti siuntimą. Srauto valdymas gali užtikrinti, kad siuntėjas neperduotų taip greitai, kad imtuvas negalėtų neatsilikti.

Spūsčių išvengimas padeda užtikrinti optimalų tinklo veikimą net esant didelėms apkrovoms. Pavyzdžiui, lėtas paleidimas verčia kai kuriuos ryšius pradėti lėtai ir didinti greitį, kad būtų išvengta tinklo perkrovimo. Tai ypač svarbu pakartotinai perduodant, nes tinklo perkrova galėjo būti pirmosios problemos priežastis, o pakartotinis siuntimas dar labiau padidina problemą. Sutankinimas įgalina apibrėžti prievadų numerius, kad tame pačiame įrenginyje vienu metu būtų galima atlikti kelis siuntimus ir visi pasiekti tinkamą programą, netrukdydami vienas kitam.

Nė viena iš šių funkcijų nėra privaloma transporto lygmens protokolams. Pavyzdžiui, TCP palaiko visas aukščiau nurodytas funkcijas. Tačiau UDP palaiko tik multipleksavimą.

Orientuotas į ryšį arba be ryšio

Paprastai dauguma tinklo ryšių yra dvikrypčiai ir vyksta pagal užklausos ir atsakymo šabloną. Žiniatinklio srautas yra puikus to pavyzdys. Užklausos ir atsakymo naudojimo atvejais TCP yra idealus. Tai užtikrina patikimą ryšį tarp dviejų šalių. Jei segmento nepavyksta tinkamai priimti, tinklalapis gali būti rodomas netinkamai. Tačiau automatinis klaidų tikrinimas ir atkūrimas padeda kuo greičiau aptikti ir ištaisyti šias klaidas. Papildomas transportavimo laikas yra mažiau problema nei sugadintas turinys.

Tačiau taip būna ne visada. Perdavimo laiko gali prireikti žiūrint tiesioginį vaizdo srautą, perduodant garsą arba žaidžiant internetinį vaizdo žaidimą. Tai tikrai nėra ideali datagramos praradimui, tačiau geriau laukti, kol ji bus perduota, nes turinys jau bus perkeltas. Todėl realiuoju laiku ir srautiniu būdu perduodamas turinys paprastai naudoja UDP. Jis yra lengvesnis ir greitesnis, nes negarantuoja sėkmingo perdavimo, skirtingai nei TCP.

Išvada

Transporto sluoksnis yra 4 OSI modelio sluoksnis. Ji yra atsakinga už tiesioginio ryšio paslaugų teikimą tarp bendraujančių įrenginių. Šio sluoksnio protokolai gali pasiūlyti patikimus ryšius, net ir per nestabilius ryšius arba be ryšio, darant prielaidą, kad dauguma srauto praeina gerai. Abi parinktys yra naudingos ir turi daug naudojimo atvejų. TCP ir UDP kartu sudaro didžiąją dalį tinklo srauto internete.