Kaj je transportna plast?

Model medsebojnega povezovanja odprtih sistemov ali model OSI je konceptualni model, ki se uporablja za opis delov, ki sestavljajo računalniško omrežje. Namenjen je predvsem ustvarjanju vsakodnevnega razumevanja za razvoj omrežnih standardov in protokolov. Model je precej uporaben za pomoč pri razumevanju osnov računalniškega mreženja.

Vendar je zelo vredno upoštevati, da se implementacija protokolov v resničnem svetu nekoliko razlikuje. Obstaja veliko protokolov za prečkanje plasti. Tudi sodobni koncepti omrežij se ne ujemajo dobro z modelom OSI. Kljub temu je koristno razumeti osnove.

Model OSI ima sedem plasti, pri čemer so nižje številke bližje golim kovinskim kablom, ki prenašajo podatke. Transportna plast je četrta plast. Transportna plast je odgovorna za zagotavljanje komunikacijskih storitev od konca do konca med komunikacijskimi napravami. Protokoli transportnega sloja so lahko usmerjeni na povezavo. Lahko pa so tudi brez povezave.

TCP, kar pomeni Transmission Control Protocol, je najbolj znan in najpogosteje uporabljen protokol transportne plasti. Usmerjen je v povezovanje in tvori dvosmerno komunikacijo ter ima funkcijo zaznavanja napak in ponovnega prenosa. UDP, najbolj priljubljen protokol transportne plasti, je kratica za Universal Datagram Protocol. Je brez povezave in pošiljatelj nikoli ne ve, ali je prejemnik kdaj prejel prenos. Ta dva protokola skupaj tvorita večino omrežnega prometa na internetu. To sta tudi edina dva protokola, implementirana v vseh glavnih operacijskih sistemih.

TLS ali Transport Layer Security je šifrirni protokol, ki se med drugim uporablja v HTTPS. Kljub vključitvi besed »Transport Layer« v svoje ime TLS deluje na plasti 6 modela OSI, predstavitveni plasti, in šifrira podatke, preden pridejo do dejanskih protokolov transportne plasti.

Značilnosti protokolov transportne plasti

Protokoli transportnega sloja so lahko usmerjeni na povezavo. To je za aplikacijo običajno lažje upravljati, saj obstaja en sam tok podatkov namesto potencialno nepopolne serije datagramov. Na splošno je pomembno tudi zaporedje podatkov. Čeprav omrežja običajno povzročijo, da so paketi dostavljeni v vrstnem redu, v katerem so bili poslani, se na to ni nujno zanesti. Segmente je mogoče oštevilčiti, tako da jih je mogoče preurediti, če so prikazani v nepravilnem vrstnem redu.

Zaznavanje napak je mogoče izvesti s kodami za zaznavanje napak, kot je kontrolna vsota. Lahko se pošlje sporočilo o prejemu, ki potrdi uspešen prejem z ACK in napako z NACK. Po prejemu NACK ali časovne omejitve lahko pošiljatelj samodejno ponovi prenos. Nadzor pretoka lahko zagotovi, da pošiljatelj ne oddaja tako hitro, da ga sprejemnik ne more dohajati.

Izogibanje zastojem pomaga zagotoviti optimalno delovanje omrežja tudi pri velikih obremenitvah. Počasen zagon na primer prisili nekatere povezave, da se zaženejo počasi in pospešijo, kar jim omogoča, da preprečijo preobremenitev omrežja. To je še posebej pomembno pri ponovnih oddajah, saj bi lahko bila prezasedenost omrežja vzrok za prvo težavo, ponovno oddajanje pa težavo še poslabša. Multipleksiranje omogoča definiranje številk vrat, tako da lahko na istem računalniku poteka več prenosov hkrati in vsi pridejo do ustrezne aplikacije, ne da bi se med seboj motili.

Nobena od teh funkcij ni obvezna za protokole transportne plasti. TCP na primer podpira vse zgoraj navedene funkcije. UDP pa podpira samo multipleksiranje.

Usmerjen na povezavo vs. Brez povezave

Običajno je večina omrežnih komunikacij dvosmernih in sledi vzorcu zahteva-odgovor. Spletni promet je odličen primer tega. Za primere uporabe zahteve-odgovora je TCP idealen. Ponuja zanesljivo povezavo med obema stranema. Če segment ni ustrezno prejet, lahko to povzroči, da se spletna stran ne prikaže pravilno. Vendar samodejno preverjanje napak in ponovno predvajanje pomagata čim hitreje odkriti in popraviti te napake. Dodaten transportni čas je manjša težava kot pokvarjena vsebina.

Vendar ni vedno tako. Čas prenosa je lahko potreben pri gledanju video toka v živo, pretakanju zvoka ali igranju spletne video igre. Zagotovo ni idealno za izgubo datagrama, vendar je bolje počakati na ponovni prenos, saj se bo vsebina do takrat že premaknila naprej. Kot taka vsebina v realnem času in pretočna vsebina običajno uporabljata UDP. Je lažji in hitrejši, ker v nasprotju s TCP ne zagotavlja uspešnega prenosa.

Zaključek

Transportna plast je 4. plast modela OSI. Odgovoren je za zagotavljanje komunikacijskih storitev od konca do konca med komunikacijskimi napravami. Protokoli na tej ravni lahko ponudijo zanesljive povezave, tudi prek nestabilnih povezav ali povezav brez povezave, ob predpostavki, da večina prometa dobro poteka. Obe možnosti sta koristni in imata veliko primerov uporabe. Skupaj TCP in UDP predstavljata večino omrežnega prometa na internetu.