1.7. Транспортний рівень.
1.7.1. Функції транспортного рівня.
Первинним завданням протоколів, які забезпечують виконання функцій транспортного рівня, є надійна і точна передача та регулювання потоку інформації між відправником та отримувачем. Його функції включають:
• синхронізацію з’єднання;
• контроль потоку даних;
• відновлення інформації після виникнення помилки;
• надійну передачу інформації.
Транспортний рівень дозволяє сегментувати інформацію, отриману від верхніх рівнів для передачі своїми протоколами. Такий потік даних на транспортному рівні встановлює логічне з’єднання між кінцевими вузлами мережі та забезпечує транспортні функції від відправника до отримувача. Цей режим називається наскрізним режимом обслуговування (end-to-end service).
При передачі інформації на транспортному рівні перевіряється цілісність інформації. При виявленні помилки передачі даних ініціюється повторна передача.
У процесі передачі інформації може виникнути переповнення буферу приймаючого пристрою. При цьому потрібно повідомити передавача про необхідність зменшення швидкості передачі, інакше така ситуація може призвести до втрати інформації. Для розв’язання цієї проблеми використовуються методи контролю потоку даних.
Однією із переваг використання багаторівневої моделі є те, що кілька додатків можуть одночасно використовувати одне і те ж транспортне з’єднання. Транспортні операції проводяться над кожним сегментом окремо і послідовно. Це означає, що різні сегменти інформації від різних додатків, які надсилаються до одного або до кількох різних отримувачів, обслуговуються за принципом „першим прийшов – першим вийшов” (FIFO).
Для того, щоб процес передачі інформації почався, транспортний рівень одного із користувачів повинен встановити з’єднання із парним йому рівнем іншого користувача. Потім відправляючий та приймаючий додатки повинні повідомити відповідні операційні системи про те, що ініціюється з’єднання. Іншими словами, один з пристроїв надсилає виклик, на який інший повинен відповісти. Програмні протокольні модулі двох операційних систем спілкуються, надсилаючи повідомлення через мережеве середовище для того, щоб упевнитися, що з’єднання встановлене, і обидві сторони готові до передачі інформації. Після проходження всіх фаз синхронізації з’єднання вважається встановленим, і починається передача інформації. Протягом передачі обидва пристрої продовжують спілкуватися з допомогою протоколів для того, щоб упевнитися, що інформація передається вірно.
Процес синхронізації на транспортному рівні називають „триразовим рукостисканням” (three-way handshake). Його використовує в основному протокол ТСР.
Сам процес являє собою обмін послідовністю номерів, які дозволяють впорядкувати подальшу передачу інформації. При першому „рукостисканні” відбувається запит на з’єднання. При цьому відправник надсилає отримувачу пакет, де вказано певне значення. При другому – отримувач надсилає згоду на початковий номер послідовності, отриманий від відправника, і надсилає свій номер. Нарешті, при третьому – відправник також надсилає підтвердження отримувачу, і процес передачі даних можна вважати розпочатим.
Для передачі інформації протоколам або додаткам верхніх рівнів протоколи транспортного рівня використовують номери портів (port, socket). Вони слугують для того, щоб відрізняти сеанси обміну інформацією, які можуть проходити через середовище одночасно від різних додатків. Розробники програмного забезпечення домовилися використовувати певні стандартні значення номерів портів для широко розповсюджених додатків. Для сеансів обміну інформацією, які не включають додатки із стандартними номерами портів, номери портів обираються випадковим чином із певного проміжку. Ці номери можна розглядати як адреси відправника та отримувача у протокольних блоках даних транспортного рівня.
Для протоколів TCP та UDP деякі номери портів є зарезервованими, тому ніякі нові розроблювані мережеві додатки не можуть їх використовувати. Номери портів присвоюються наступним чином:
для загальновикористовуваних додатків;
256-1023 присвоюються компаніями для ринкових додатків
1024 і далі неврегульовано
Кінцеві системи використовують номери портів для того, щоб обрати додаток, якому слід передати інформацію для обробки. Відправник, як правило, у якості адреси використовує значення із неврегульованого проміжку.
41