14.1.2 Функции транспортного уровня

Транспортный уровень имеет несколько функций.

Нажмите каждую кнопку для получения дополнительной информации.

Отслеживание отдельных сеансов связи

На транспортном уровне каждый набор данных, передаваемый между исходным и целевым приложениями, называется сеансом связи и отслеживается по отдельности. Транспортный уровень отвечает за поддержку и отслеживание этих нескольких сеансов связи.

Как показано на рисунке, узел может иметь несколько приложений, которые одновременно обмениваются данными по сети.

В большинстве сетей существуют ограничения на объем данных, которые можно включить в один пакет. Поэтому данные должны быть разделены на управляемые части.

Сегментация данных и последующая сборка сегментов

Транспортный уровень несет ответственность за разделение данных приложения на блоки соответствующего размера. В зависимости от используемого протокола транспортного уровня блоки транспортного уровня называются сегментами или датаграммами. На рисунке показан транспортный уровень с использованием разных блоков для каждого сеанса связи.

Транспортный уровень разделяет данные на сегменты, которые проще контролировать и передавать.

Добавление информации заголовка

Протокол транспортного уровня также добавляет информацию заголовка, содержащую двоичные данные, организованные в несколько полей, к каждому блоку данных. Именно значения в этих полях позволяют различным протоколам транспортного уровня выполнять свои задачи по управлению процессом передачи данных.

Например, информация заголовка используется принимающим хостом для повторной сборки блоков данных в полный поток данных для программы уровня приложений.

Транспортный уровень гарантирует, что даже если на устройстве запущено несколько приложений, все они получат правильные данные.

Определение приложений

Транспортный уровень должен быть в состоянии разделять несколько каналов передачи данных с различными требованиями и управлять ими. Для того чтобы пересылать потоки данных в соответствующие приложения, транспортный уровень должен определить целевое приложение. Как показано на рисунке, каждому программному процессу, которому требуется доступ к сети, назначается номер порта, уникальный для этого узла.

Мультиплексирование сеансов связи

При передаче по сети данных некоторых типов (например, потокового видео) в виде одного полного потока может использоваться вся доступная пропускная способность, что в свою очередь приведет к блокированию других процессов передачи данных, выполняемых в это же время. Кроме того, это усложняет восстановление после сбоев и повторную передачу поврежденных данных.

Как показано на рисунке, транспортный уровень использует сегментацию и мультиплексирование для того, чтобы различные коммуникационные процессы были перемещены по одной и той же сети.

Проверка ошибок может быть выполнена для данных в сегменте, чтобы определить, изменился ли он в процессе передачи.

14.1.3 Протоколы транспортного уровня

Протокол IP отвечает только за структуру, адресацию и маршрутизацию пакетов. Он не определяет способ доставки или передачи пакетов.

Протоколы транспортного уровня определяют способ передачи сообщений между узлами и отвечают за управление требованиями надежности передачи. На транспортном уровне действуют два протокола — TCP и UDP.

Различные приложения предъявляют разные требования к надежности передачи данных. Таким образом, TCP/IP предоставляет два протокола транспортного уровня, как показано на рисунке.