Transportschicht

In Computernetzwerk stellt eine Transportschicht End-zu-End oder Host-zu-Host-Kommunikationsdienste für Anwendungen innerhalb einer Schichtarchitektur von Netzwerkkomponenten und Protokolle. Die Transportschicht bietet Dienstleistungen wie verbindungsorientierten Datenstrom unterstützen, Zuverlässigkeit, Datenflusskontrolle und Multiplexing.

Transportschicht Implementierungen werden sowohl in der TCP / IP-Modell, das die Grundlage des Internets und der Open Systems Interconnection-Modell der allgemeinen Vernetzung enthalten, jedoch sind die Definitionen von Angaben der Transportschicht in diesen Modellen unterschiedlich. In der Open Systems Interconnection-Modell die Transportschicht wird oft als Layer-4 bezeichnet.

Das bekannteste ist das Transport-Protokoll Transmission Control Protocol. Er verlieh seinen Namen in den Titel des gesamten Internet-Protokoll-Suite, TCP / IP. Es ist für verbindungsorientierte Übertragungen verwendet, wobei der verbindungslose User Datagram Protocol ist zur einfacheren Nachrichtenübertragungen verwendet. TCP ist die komplexere Protokoll aufgrund seiner Stateful-Entwurf, der eine zuverlässige Übertragung und Datenstrom Dienstleistungen. Andere prominente Protokolle in dieser Gruppe sind die Datagram Congestion Control Protocol und das Stream Control Transmission Protocol.

Dienstleistungen

Transportschicht Dienste werden an eine Anwendung über eine Programmierschnittstelle für die Protokolle der Transportschicht befördert wird. Die Dienste können Sie die folgenden Funktionen:

  • Verbindungsorientierte Kommunikation: Es ist in der Regel einfacher, für eine Anwendung, um eine Verbindung als Datenstrom zu interpretieren, anstatt sich mit den zugrunde liegenden verbindungslosen Modelle, wie das Datagramm-Modell des User Datagram Protocol und des Internet-Protokolls befassen.
  • Reihenfolge der Lieferung: Die Netzwerkschicht in der Regel nicht garantieren, dass Datenpakete werden in der gleichen Reihenfolge, dass sie gesendet wurden anzukommen, aber oft ist dies ein wünschenswertes Merkmal. Dies wird üblicherweise durch den Einsatz von Segmentnumerierung gemacht, mit dem Empfänger ihrer Weitergabe an die Anwendung, um. Dies kann dazu führen, Head-of-Line-Blockierung.
  • Zuverlässigkeit: Pakete können während des Transports aufgrund von Netzwerkstaus und Fehler verloren. Mittels einer Fehlererkennungscode, wie beispielsweise eine Prüfsumme kann das Transportprotokoll zu überprüfen, dass die Daten nicht beschädigt ist, und überprüfen Sie den korrekten Empfang durch Senden einer ACK oder NACK Nachricht an den Absender. Automatic Repeat Request Schemata können verwendet werden, um verlorene oder beschädigte Daten erneut übertragen werden.
  • Flusssteuerung: Die Geschwindigkeit der Datenübertragung zwischen zwei Knoten müssen manchmal gelungen, eine schnelle Übertragung von Sender mehr Daten, als durch das Empfangsdatenpuffer gelagert werden, was zu einem Pufferüberlauf zu verhindern. Dies kann auch verwendet werden, um die Effizienz durch Verringerung Pufferleerlauf zu verbessern.
  • Vermeidung von Staus: Stauüberwachung kann der Verkehr Eintritt in einem Telekommunikationsnetzwerk zu steuern, um so kongestiver Zusammenbruch durch den Versuch, Überzeichnung von einer der Verarbeitungs oder Link-Funktionen der Zwischenknoten und Netze zu vermeiden und unter Ressourcen Reduzierung Schritte, wie Verringerung der Geschwindigkeit zu vermeiden der das Senden von Paketen. Zum Beispiel kann die automatische Wiederholungsanforderungen des Netzwerks in einem überlasteten Zustand zu halten; Diese Situation kann durch Zugabe von Überlastungsvermeidung zur Strömungskontrolle, einschließlich der Slow-Start vermieden werden. Dies hält den Bandbreitenverbrauch auf einem niedrigen Niveau zu Beginn der Übertragung oder nach der Paketweiterleitung.
  • Multiplexing: Anschlüsse können mehrere Endpunkte auf einem einzelnen Knoten bereitzustellen. Zum Beispiel ist der Name auf einer Zustelladresse eine Art von Multiplexing, und unterscheidet zwischen verschiedenen Empfängern der gleichen Stelle. Computer-Anwendungen wird jeder zu hören, um Informationen zu ihrer eigenen Häfen, die den Einsatz von mehr als einem Netzwerkdienst zur gleichen Zeit ermöglicht. Es ist ein Teil der Transportschicht in der TCP / IP-Modell, aber von der Sitzungsschicht im OSI-Modell.

Auswertung

Die Transportschicht ist für die Übertragung von Druckdaten an den entsprechenden Anwendungsprozesses auf dem Hostcomputer verantwortlich. Dies beinhaltet ein statistisches Multiplexen von Daten aus verschiedenen Anwendungsprozesse, dh Bildung von Datenpaketen, und das Hinzufügen Quell- und Zielportnummern in dem Header jedes Transportschichtdatenpakets. Zusammen mit dem Quell- und Ziel-IP-Adresse, die Portnummern bildet eine Netzsteckdose, dh einer Identifikationsadresse der Prozess-zu-Prozess-Kommunikation. Im OSI-Modell, wird diese Funktion durch die Session-Layer unterstützt.

Einige Protokolle der Transportschicht, beispielsweise TCP, UDP, aber nicht unterstützen virtuelle Schaltungen bereitzustellen, dh verbindungsorientierte Kommunikation über einer darunter liegenden paketorientiertes Datagramm-Netzwerk. Ein Byte-Stream wird, während sich das Paket Modus Kommunikation für die Anwendungsprozesse ausgeliefert. Dies beinhaltet den Verbindungsaufbau, Aufteilen des Datenstroms in Pakete genannt Segmente, Segmentnummerierung und Neuordnung der Auftragsdaten out-of.

Schließlich sind einige Protokolle der Transportschicht, beispielsweise TCP, UDP, aber nicht, Ende-zu-Ende eine zuverlässige Kommunikation, dh Fehlerkorrektur durch Fehlererfassungscode und eine automatische Wiederholungsanforderungsprotokoll. Die ARQ-Protokoll stellt auch Flusssteuerung, die sich mit Vermeidung von Staus kombiniert werden können.

UDP ist ein sehr einfaches Protokoll, und liefert keine virtuelle Schaltungen, noch eine zuverlässige Kommunikation, zum Delegieren dieser Funktionen an das Anwendungsprogramm. UDP-Pakete werden Datagramme genannt, anstatt Segmente.

TCP ist für viele Protokolle, einschließlich Web-Browsing und E-Mail-Übertragung verwendet wird. UDP kann für Multicasting und Broadcasting verwendet werden, da Übertragungen sind nicht möglich, eine große Menge von Hosts. UDP liefert in der Regel einen höheren Durchsatz und kürzere Latenzzeiten und wird daher oft für Echtzeit-Multimedia-Kommunikation in dem Paketverlust kann gelegentlich angenommen werden, zum Beispiel IP-TV und IP-Telefonie und für Online-Computerspielen verwendet.

In vielen Nicht-IP-basierte Netzwerke, zum Beispiel X.25, Frame Relay und ATM, das verbindungsorientierte Kommunikation auf der Netzschicht oder Datenverbindungsschicht anstatt der Transportschicht implementiert. In X.25, im Telefonnetz Modems und in drahtlosen Kommunikationssystemen, zuverlässigen Knoten-zu-Knoten-Kommunikation bei niedrigeren Protokollschichten implementiert.

Das OSI verbindungsorientierten Transportschichtprotokoll-Spezifikation definiert fünf Klassen von Transportprotokollen: TP0, die Bereitstellung der mindestens Fehlerbehebung, um TP4, die weniger zuverlässig Netzwerke ausgelegt ist.

Protokolle

Diese Liste zeigt einige Protokolle, die häufig in den Transportschichten von TCP / IP, OSI, NetWare IPX / SPX, Appletalk und Fibre Channel platziert werden.

  • ATP, Appletalk Transaction Protocol
  • CUDP, Cyclic UDP
  • DCCP, Datagram Congestion Control Protocol
  • FCP, Fibre Channel Protocol
  • IL, IL-Protokoll
  • MPTCP, Multipath TCP
  • RDP, Reliable Datagram Protocol
  • RUDP, zuverlässig User Datagram Protocol
  • SCTP, Stream Control Transmission Protocol
  • SPX, Sequenced Packet Exchange
  • SST, Strukturierte Stream-Transport
  • TCP, Transmission Control Protocol
  • UDP, User Datagram Protocol
  • UDP-Lite
  • μTP, Micro Transport Protocol

Vergleich der Protokolle der Transportschicht

Vergleich von OSI-Transportprotokolle

ISO / IEC 8073 / ITU-T Recommendation X.224, "Informationstechnik - Kommunikation Offener Systeme - Protokoll für die Bereitstellung der verbindungsorientierten Transportdienst", definiert fünf Klassen von verbindungsorientierten Transportprotokolle bezeichnet Klasse 0 bis Klasse 4. Klasse 0 enthält keine Fehlerkorrektur, und wurde für den Einsatz auf Netzwerkschichten, die eine fehlerfreie Verbindungen bieten konzipiert. Klasse 4 am nächsten ist TCP, auch wenn TCP enthält Funktionen, wie die anmutigen der Nähe, die OSI ordnet der Sitzungsschicht. Alle OSI-Verbindung-Mode-Protokoll-Klassen bieten beschleunigte Daten und die Erhaltung der Rekord Grenzen. Detaillierte Eigenschaften der Klassen werden in der folgenden Tabelle dargestellt:

Es gibt auch ein verbindungsloses Übertragungsprotokoll, von der ISO / IEC 8602 / ITU-T Recommendation X.234 spezifiziert.

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