Hva er transportlaget?

Open Systems Interconnection-modellen, eller OSI-modellen, er en konseptuell modell som brukes til å beskrive delene som utgjør et datanettverk. Det er først og fremst ment å skape en daglig forståelse for utvikling av nettverksstandarder og protokoller. Modellen er ganske nyttig for å forstå det grunnleggende om datanettverk.

Det er imidlertid veldig verdt å huske på at implementeringen av protokoller i den virkelige verden avviker noe. Det er nok av lagkryssingsprotokoller. Moderne nettverkskonsepter passer heller ikke nødvendigvis godt inn i OSI-modellen. Likevel er det nyttig å forstå det grunnleggende.

OSI-modellen har syv lag, hvor de lavere tallene kommer nærmere de bare metallkablene som overfører data. Transportlaget er lag fire. Transportlaget er ansvarlig for å tilby ende-til-ende kommunikasjonstjenester mellom kommuniserende enheter. Transportlagsprotokoller kan være tilkoblingsorienterte. De kan imidlertid også være forbindelsesløse.

TCP, som står for Transmission Control Protocol, er den mest kjente og mest brukte transportlagprotokollen. Den er tilkoblingsorientert og danner toveis kommunikasjon, og har funksjonalitet for feildeteksjon og reoverføring. UDP, den mest populære transportlagprotokollen, står for Universal Datagram Protocol. Det er tilkoblingsløst, og avsenderen vet aldri om mottakeren noen gang har mottatt en overføring. Til sammen utgjør disse to protokollene mesteparten av nettverkstrafikken på Internett. De er også de eneste to protokollene som er implementert på alle større operativsystemer.

TLS, eller Transport Layer Security, er en krypteringsprotokoll som blant annet brukes i HTTPS. Til tross for å inkludere ordene "Transport Layer" i navnet, opererer TLS på lag 6 av OSI-modellen, presentasjonslaget, og krypterer data før de kommer til de faktiske transportlagsprotokollene.

Funksjoner ved transportlagprotokoller

Transportlagsprotokoller kan være tilkoblingsorienterte. Dette er vanligvis lettere for en applikasjon å administrere siden det er en enkelt strøm av data i stedet for en potensielt ufullstendig serie med datagrammer. Rekkefølgen av data er også generelt viktig. Mens nettverk vanligvis vil resultere i at pakkene blir levert i den rekkefølgen de ble sendt i, kan man ikke nødvendigvis stole på dette. Segmenter kan nummereres slik at de kan omorganiseres hvis de vises i feil rekkefølge.

Feildeteksjon kan implementeres ved hjelp av feiloppdagende koder som en kontrollsum. En kvitteringsmelding kan sendes som bekrefter vellykket mottak med en ACK og en feil med en NACK. Ved mottak av en NACK eller et tidsavbrudd, kan avsenderen automatisk gjenta overføringen. Flytkontroll kan sørge for at senderen ikke sender så raskt at mottakeren ikke kan følge med.

Unngå overbelastning bidrar til å sikre optimal nettverksytelse selv under tung belastning. Sakte start, for eksempel, tvinger noen tilkoblinger til å starte sakte og øke hastigheten, slik at de unngår å overvelde nettverket. Dette er spesielt viktig når det gjelder videresendinger, ettersom overbelastning av nettverket kan ha vært årsaken til det første problemet, og omsending igjen forverrer problemet. Multipleksing muliggjør definisjon av portnumre slik at flere overføringer kan skje samtidig på samme maskin og alle kommer til riktig applikasjon uten å forstyrre hverandre.

Ingen av disse funksjonene er obligatoriske for transportlagsprotokoller. TCP, for eksempel, støtter alle funksjonene ovenfor. UDP støtter imidlertid bare multipleksing.

Tilkoblingsorientert vs. tilkoblingsløs

Vanligvis er de fleste nettverkskommunikasjoner toveis og følger et forespørsel-svar-mønster. Netttrafikk er et utmerket eksempel på dette. For forespørsel-svar brukssaker er TCP ideell. Det gir en pålitelig forbindelse mellom de to partene. Hvis et segment ikke mottas på riktig måte, kan dette føre til at en nettside ikke vises riktig. Automatisk feilkontroll og avspilling hjelper imidlertid med å oppdage og rette opp disse feilene så raskt som mulig. Den ekstra transporttiden er mindre et problem enn ødelagt innhold.

Dette er imidlertid ikke alltid tilfelle. Sendetid kan være nødvendig når du ser på en direktesendt videostrøm, streamer lyd eller spiller et online videospill. Det er absolutt ikke ideelt for å miste et datagram, men å vente på at det skal sendes på nytt er å foretrekke, siden innholdet allerede vil ha gått videre når det har vært. Som sådan har sanntids- og strømmingsinnhold en tendens til å bruke UDP. Den er lettere og raskere fordi den ikke garanterer en vellykket overføring, i motsetning til TCP.

Konklusjon

Transportlaget er lag 4 av OSI-modellen. Det er ansvarlig for å tilby ende-til-ende kommunikasjonstjenester mellom kommuniserende enheter. Protokoller på dette laget kan tilby pålitelige tilkoblinger, selv over ustabile tilkoblinger eller tilkoblingsløse, forutsatt at mesteparten av trafikken kommer greit gjennom. Begge alternativene er nyttige og har mange bruksområder. Kombinert utgjør TCP og UDP mesteparten av nettverkstrafikken på Internett.