Транспортный уровень: Транспортный уровень OSI | CiscoTips

Содержание

Транспортный уровень OSI | CiscoTips

Транспортный уровень модели OSI (равно как и стека протоколов TCP/IP) обеспечивает следующие возможности:

  1. Отслеживание индивидуальных сеансов общения между приложениями на передающем и принимающем устройствах.
  2. Сегментация данных (разбиение больших порций данных на сегменты для индивидуальной отсылки по сети, сборка этих сегментов после получения).
  3. Идентификация приложений, передающих и принимающих данные.

Прежде чем приступить к обсуждению транспортного уровня, следует вспомнить, какую роль в иерархической модели он занимает:

Данные порождаются на уровне приложений конкретной пользовательской программой и передаются на транспортный уровень. Программа, как правило, знает ip адрес (или доменное имя) целевого устройства и предполагает, что на том конце должно быть запущено приложение, поддерживающее тот же самый протокол уровня приложений, что и на передающем устройстве. Все нюансы передачи в идеале должны быть сокрыты от разработчика, чтобы программист не занимался такими делами, как поиск маршрута к целевому устройству, надёжность доставки, установка соединений и т.п. Транспортный уровень — это первый уровень, который встречает данные приложения и начинает процедуру по их подготовке к передаче.

На транспортном уровне функционируют как правило два протокола: TCP и UDP. Об этих протоколах детально можно почитать в отдельных статьях, в данной же статье обсуждаются общие принципы транспортного уровня и краткие характеристики этих протоколов.

Сегментация

Первая задача, которую решают оба этих протокола — сегментация данных. Когда программист пишет очередную программу, или разрабатывает новый протокол уровня приложений, он передаёт данные теми порциями, которыми ему удобно. Например, пользователь запрашивает по протоколу FTP файл размером 10 МБ, FTP сервер начинает отправку файла. При этом у сети есть ряд ограничений на объём передаваемой информации. Наиболее важное из них — это MTU (Maximum transmission unit) — характеристика уровня Data Link, означающая максимальный размер фрейма, который можно передать по сети. Естественно, что 10 мегабайтный файл не получится передать одним куском, нужно разбиение его на отдельные сегменты. Так же естественно, что программист не захочет заниматься такой типовой задачей, так как она не связана напрямую с логикой работы самого приложения. Вот тут к нам на помощи и приходит транспортный уровень.

  1. Он берёт кусок данных с уровня приложений (в нашем примере те самые 10 мегабайт), разбивает его на сегменты подходящего для передачи размера,
  2. К каждому может добавить информацию о порядковом номере сегмента для сборки в дальнейшем (если это протокол TCP)
  3. Добавляет к каждому сегменту отдельный заголовок транспортного уровня
  4. Передаёт сегмент ниже на сетевой уровень, где каждый сегмент обрабатывается индивидуально и запаковывается, например, в отдельный IP пакет.

Идентификация приложений

Вторая важнейшая задача, лежащая на протоколах транспортного уровня — адресация индивидуальных приложений в масштабах передающего или принимающего устройств. Например, на одном сервере может работать несколько сетевых приложений: веб сервер, почтовый сервер, ssh сервер и т.п. Аналогично, пользователь может запустить на своём компьютере одновременно браузер, почтовую программу, skype и т.п. — задача транспортного уровня, передать полученную узлом информацию нужному приложению на этом узле. То есть, сетевой уровень нужен для того чтобы информация достигла узла, а транспортный — для того чтобы информация попала нужному приложению в пределах этого узла. Для такой идентификации приложений транспортерные протоколы (как TCP, так и UDP) используют номера портов: каждое приложение, желающее работать с сетью сообщает операционной системе о своих планах и регистрирует за собой какой-то номер порта. В последствии, когда на компьютер придут данные, транспортный уровень заглянет в поле «номер порта получателя» и передаст эти данные соответствующему приложению.

Порт — это числовая величина в пределах от 0 до 65535, условно диапазоны портов делятся на три категории:

  1. Хорошо известные порты (well-known ports) — c 0 по 1023 — эти порты резервируются для самых популярных протоколов и приложений, которые исторически заняли свою нишу. Например, любой веб сервер обычно работает на 80-м порту, почтовый протокол SMTP использует 25 порт, SSH — 22-ой.
  2. Зарегистрированные порты (registered ports) — с 1024 по 49151 — эти порты могут использоваться менее популярными приложениями, например, сетевыми играми, или более «молодыми» средствами связи, например, Skype. Тем не менее, и в этом блоке есть множество портов, которые можно назвать известными. Например, порт 8080 часто используется как альтернатива порту 80 для HTTP сервера.
  3. Динамические или частные порты (dynamic or private ports) — с 49152 по 65535 — так же могут использоваться малоизвестными приложениями, но основное их использование — в качестве порта для клиентских программ. Например, когда вы обращаетесь к веб-серверу, ваш браузер выступает в качестве клиента. При этом на сервере вы будете обращаться к 80-му порту, а данные, приходящие в ответ вашему браузеру идут с 80-го порта на какой-то порт из этого диапазона, который динамически назначился вашему браузеру операционной системой.

На самом деле, разделение портов на диапазоны весьма условно, но уважающий себя администратор должен знать наиболее известные номера портов из диапазона с 0 по 1023. Обратите внимание, порты существуют и в TCP и в UDP, в каждом из этих диапазонов каждый порт может использоваться обоими протоколами независимо друг от друга.

Отслеживание индивидуальных сеансов общения между приложениями (сессии)

Эта функция относится только к протоколу TCP. Перед началом передачи полезных данных узел, инициирующий соединение открывает сессию с узлом получателем, чтобы убедиться, что получатель существует и готов принимать данные. Далее все полезные данные передаются в рамках установленной сессии (соединения) и после завершения такой передачи сессия закрывается.

TCP и UDP

Итак, мы подошли к обсуждению двух основных протоколов, работающих на транспортном уровне.

TCP (Transmission control protocol) — протокол, транспортного уровня, обеспечивающий надёжную доставку данных. Основные характеристики TCP:

  1. Установка соединения (сессии)
  2. Надёжная доставка (автоматическая пересылка потерявшихся сегментов)
  3. Доставка сегментов и сборка их в том же порядке, в каком происходило сегментирование (так как разные сегменты запаковываются в индивидуальные пакеты, которые теоретически могли идти по сети разными маршрутами, в итоге сегменты могут прийти не в том порядке, в котором отправлялись. В этом случае TCP, тем не менее, соберёт их в правильном порядке).
  4. Контроль потока (TCP может уменьшать скорость передачи информации в случае, если получатель не справляется с приёмом по причине ограниченности ресурсов).

Все эти характеристики позволяют снять множество задач с программиста, разрабатывающего протокол уровня приложений: ему не надо заботиться о надёжной доставке, о порядке обработки сегментов, об установке соединений. Тем не менее, благодаря этим функциям, TCP замедляет передачу сообщения. Это происходит по нескольким причинам: во-первых, узел получателя будет ждать, когда придут все отправленные сегменты, до того, как передать их приложению, во-вторых, сами сегменты содержат множество служебной информации, для того, чтобы обеспечить весь этот богатый функционал. Часто приложению нужна просто быстрая доставка и нет никаких требований по надёжности. Тут на помощь приходит протокол UDP. Его особенности — противоположность особенностям TCP. UDP отличается:

  1. Отсутствием сессий.
  2. Ненадёжной доставкой.
  3. Отсутствием упорядочивания сегментов
  4. Отсутствием контроля за скоростью передачи
  5. Максимально возможной скоростью передачи данных за счёт всего вышеперечисленного.

UDP используется там, где важна скорость. Давайте рассмотрим два примера:

  1. Человек загружает страничку, или, что более интересно, архив файла с сайта. Если потеряется хоть один сегмент, то скачивание архива не имеет смысла, так как он не распакуется. Точно так же, HTML вёрстка страницы не будет иметь никакого смысла, если из середины убрать некоторый кусок текста. В этом случае конечно используется TCP
  2. Человек разговаривает по IP-телефону. Каждый кусок речевой информации должен приходить ровно в то время, когда его ожидают услышать (то есть между предыдущим и последующим), тут важно взаимодействие именно в реальном времени. Если какой-то кусок не дошёл, то проще просто игнорировать этот факт, чем ждать, когда его перешлют, так как в любом случае, когда он пришёл бы повторно, он был бы уже не нужен. В этой ситуации используется UDP.

Каждый протокол уровня приложений подразумевает использование определённого протокола транспортного уровня. Например, HTTP, SMTP, Telnet, SSH всегда работают по TCP. Radius, TFTP, RIP — всегда работают по UDP. Есть некоторые протоколы, которые в зависимости от ситуации могут работать как по TCP, так и по UDP. Например отправлять некоторую срочную информацию по UDP, а периодические важные обновления — по TCP.

Итоги

На транспортном уровне используются в основном два протокола: TCP и UDP. Оба этих протокола умеют:

  1. Разбивать данные на сегменты
  2. Идентифицировать передающее и принимающее приложения при помощи портов

Помимо этого, TCP умеет:

  1. Работать с сессией.
  2. Обеспечивать надёжную доставку.
  3. Делать упорядочивание и сборку сегментов при получении.
  4. Управлять скоростью передачи данных

Транспортный уровень | Компьютерные сети

На пути от отправителя к получателю пакеты могут быть искажены или утеряны. Хотя некоторые приложения имеют собственные средства обработки ошибок, существуют и такие, которые предпочитают сразу иметь дело с надежным соединением.

Наши партнеры:
— Возможно эта информация Вас заинтересует:
— Посмотрите интересные ссылочки вот тут:


Транспортный уровень (transport layer) обеспечивает приложениям или верхним уровнямстека —  прикладному, представления и сеансовому — передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется. Модель OSI определяет пять классов транспортного сервиса от низшего класса 0 до высшего класса 4. Эти виды сервиса отличаются качеством предоставляемых услуг: срочностью, возможностью восстановления прерванной связи, наличием средств мультиплексирования нескольких соединений между различными прикладными протоколами через общий транспортный протокол, а главное — способностью к обнаружению и исправлению ошибок передачи, таких как искажение, потеря и дубли-
рование пакетов.

Выбор класса сервиса транспортного уровня определяется, с одной стороны, тем, в какой степени задача обеспечения надежности решается самими приложениями и протоколами более высоких, чем транспортный, уровней. С другой стороны, этот выбор зависит от того, насколько надежной является система транспортировки данных в сети, обеспечиваемая уровнями, расположенными ниже транспортного: сетевым, канальным и физическим. Так, если качество каналов передачи связи очень высокое и вероятность возникновения ошибок, не обнаруженных протоколами более низких уровней, невелика, то разумно воспользоваться одним из облегченных сервисов транспортного уровня, не обремененных многочисленными проверками, квитированием и другими приемами повышения надежности. Если же транспортные средства нижних уровней очень ненадежны, то целесообразно обратиться к наиболее развитому сервису транспортного уровня, который работает, используя максимум средств для обнаружения и устранения ошибок, включая предварительное установление логического соединения, контроль доставки сообщений по контрольным суммам и циклической нумерации пакетов, установление тайм-аутов доставки и т. п.

Все протоколы, начиная с транспортного уровня и выше, реализуются программными средствами конечных узлов сети — компонентами их сетевых операционных систем. В качестве примера транспортных протоколов можно привести протоколы TCP и UDP стека TCP/IP и протокол SPX стека Novell.

Протоколы нижних четырех уровней обобщенно называют сетевым транспортом, или транспортной подсистемой, так как они полностью решают задачу транспортировки сообщений с заданным уровнем качества в составных сетях с произвольной топологией и различными технологиями. Оставшиеся три верхних уровня решают задачи предоставления прикладных сервисов, используя нижележащую транспортную подсистему.

Назначение Транспортного Уровня

Транспортный уровень обеспечивает сегментацию данных и контроль, необходимый для пересборки получаемых в процессе сегментации фрагментов в различные коммуникационные потоки. Его главные обязанности для достижения этого включают:

  • Прослеживание отдельных коммуникаций между приложениями на хостах источника и назначения
  • Сегментация данных и управление каждым фрагментом
  • Пересборка сегментов в потоки данных приложения
  • Идентификация различных приложений
Отслеживание Отдельных Диалогов

Любой хост может иметь множество приложений, которые осуществляют коммуникацию через сеть. Каждое из этих приложений будет общаться с одним или более приложениями на удаленных хостах. Обязанностью Транспортного уровня является поддержка нескольких коммуникационных потоков между этими приложениями.

Сегментация Данных

Когда каждое приложение создает поток данных, который необходимо послать удаленному приложению, эти данные должны быть подготовлены в виде управляемых фрагментов для отправки через сетевое соединение. Протоколы Транспортного уровня описывают службы, которые сегментируют эти данные из Прикладного уровня. Это включает инкапсуляцию, требуемую для каждого фрагмента данных. Каждый кусочек данных приложения требует наличия заголовков, которые должны добавляться на Транспортном уровне, чтобы идентифицировать, к какой коммуникации он принадлежит.

Пересборка Сегментов

На получающем хосте каждый фрагмент данных может быть направлен соответствующему приложению. Дополнительно, эти отдельные кусочки данных должны быть реконструированы в завершенный поток данных, который будет иметь смысл для Прикладного уровня. Протоколы Транспортного уровня описывают, как информация заголовков Транспортного уровня используется для пересборки кусков данных в потоки, которые будут переданы Прикладному уровню.

Идентификация Приложений

Для того чтобы передать потоки данных правильным приложениям, Транспортный уровень должен идентифицировать приложения назначения. Чтобы добиться этого, Транспортный уровень назначает приложению идентификатор. Протоколы TCP/IP называют этот идентификатор номером порта. Каждый программный процесс, которому необходим доступ к сети, имеет номер порта, уникальный для данного хоста. Этот номер порта используется в заголовке Транспортного уровня, чтобы идентифицировать, с каким приложением связан этот фрагмент данных.

Транспортный уровень является связью между Прикладным уровнем и нижележащим уровнем, ответственным за сетевую передачу. Этот уровень принимает данные от различных диалогов и передает их вниз к низшим уровням в виде управляемых кусков, которые могут быть в итоге мультиплексированы по сетевому соединению.

Приложениям нет необходимости знать все детали работы сети, которую они используют. Приложения генерируют данные, которые посылаются от одного приложения другому, не заботясь о типе хоста назначения, типе сетевого соединения, через которое должны быть переданы данные, о маршруте, по которому эти данные пойдут, о заторах связи или о размере сети.

С другой стороны, нижележащие уровни не знают о том, что существует несколько приложений, передающих данные по сети. В их обязанность входит доставка данных соответствующему устройтву. Транспортный уровень затем сортирует эти кусочки данных прежде, чем доставить их нужному приложению.

Требования Данных Различаются

Поскольку различные приложения имеют различные требования, существует несколько протоколов Транспортного уровня. Для некоторых приложений сегменты должны прибывать в определенном порядке для успешной обработки. А в некоторых данные могут быть получены в произвольном порядке, чтобы их можно было использовать. В других ситуациях приложение может пережить некоторую потерю информации во время передачи через сеть.

В современных конвергированных (объединенных) сетях приложения с чрезвычайно отличающимися транспортными требованиями могут осуществлять коммуникацию по одной и той же сети. Различные протоколы Транспортного уровня имеют разные правила, позволяющие устройствам обрабатывать эти многообразные требования данных.

Некоторые протоколы предоставляют только базовые функции для эффективной доставки фрагментов данных между соответствующими приложениями. Эти типы протоколов полезны для приложений, чьи данные чувствительны к задержкам.

Другие протоколы Транспортного уровня описывают процессы, которые обеспечивают дополнительные возможности, такие как гарантированная доставка между приложениями. Тогда как эти дополнительные функции обеспечивают более надежную коммуникацию на Транспортном уровне между приложениями, они имеют дополнительные накладные расходы и предъявляют более высокие требования к сети.

Далее: Разделение Нескольких Коммуникаций

Смотрите также

Написать

Транспортный Уровень В Модели OSI И TCP/IP Для Чайников

Транспортный уровень это 4 уровень в модели взаимодействия открытых систем и 3 уровень в модели TCP/IP. 

На канальном уровне мы научились передавать данные между компьютерами, либо по проводам, либо без проводов. На сетевом уровне узнали как строятся составные сети на основе разных технологий канального уровня.

Есть задача, на компьютер который подключен к составной сети приходит пакет. На компьютере работает много сетевых приложений, это может быть электронная почта, скайп, браузер и какие-нибудь другие приложения. На необходимо понять, какому приложению нужно отправить этот пакет. Взаимодействие сетевых приложений и занимается транспортный уровень. 

Задачи транспортного уровня (ТУ)

Задача транспортного уровня это передача данных между процессами на разных хостах. На транспортном уровне необходимо обеспечить адресацию. Нам нужно знать для какого процесса назначен тот или иной пакет. Важной задачей ТУ является обеспечение надежности передачи данных. ТУ может предоставлять надежность более высокую, чем надежность сети которая используется для передачи данных. С другой стороны ТУ может и не предоставлять дополнительный уровень надежности, все зависит от требований конкретного приложения. 

Полностью модель взаимодействия открытых систем выглядит так, как показано на рисунке ниже. 

Отдельно выделяются хосты, это устройства, где работают полезные пользовательские программы. И сетевое оборудование, такое как маршрутизаторы, коммутаторы и другие сетевые устройства. На сетевом оборудовании есть только 3 уровня: физический, канальный и сетевой. Уровни начиная с транспортного работают только на хостах. 

Важной особенностью транспортного уровня является прямое взаимодействие с транспортным уровнем на другом компьютере. 

На всех остальных уровнях взаимодействие идет, по звеньям цепи, данные передаются от одного сетевого устройства к другому и так пока не дойдут до нужного хоста. 

Транспортный уровень обеспечивает сквозное соединение. Между двумя взаимодействующими хостами может находиться большое количество сетевых устройств, но они не влияют на работу транспортного уровня, поэтому ТУ называется сетенезависимым. Он позволяет скрыть от разработчиков приложений детали сетевого взаимодействия. 

Адресации

. Порты

Для адресации на транспортном уровне используются порты. Это просто число от 1 до 65 535. Номера у процессов на одном хосте не должны повторяться, иначе мы не сможем понять к какому конкретно процессу отправить пришедший пакет.  

Записываются порты, следующим образом 192.168.1.3:80. Выделенные жирным это IP-адрес, а 80 — это порт. Чтобы в интернете подключиться к какому-нибудь сервису и к службе необходимо указать ip адрес и соответствующий порт. 

Типы портов

Если мы хотим подключиться к какому-нибудь сервису в интернете нам нужно знать не только ip адрес, но и порт. Поэтому договорились, что популярные сервисы будут работать на одних и тех же портах. Эти порты называются хорошо или широко известные порты 1-1024. 

Ограничение, запускать сервисы работающие на хорошо известных портам могут только пользователи с правами администратора. 

Если вы разрабатываете свой сервис, и хотите, чтобы пользователи знали на каком порту он работает, вы можете зарегистрировать этот порт в организации IANA и выбрать себе порт из диапазона зарегистрированные. Но нужно смотреть, чтобы этот порт не был зарегистрирован  никаким другим разработчиком приложения. 

Использование, как хорошо известных портов, так и зарегистрированных это просто договоренность. Например Web сервер может работать не только на 80 порту, но и на любом другом. Часто используется support номер 88 или 8080. При этом, когда вы подключаетесь к такому веб-серверу Вы должны указать порт на котором он работает. 

Динамические порты назначаются операционной системой клиентом. Клиенту, точно также, как и серверу необходим не только ip адрес, но и порт. В случае с клиентом номер порта не имеет принципиального значения, так как клиент отправляет запрос серверу и сервер в запросе увидит, как ip адрес клиента, так и его порт. Поэтому, операционная система назначает клиентам порты автоматически из диапазона динамических портов. 

IP-адреса и порты

Рассмотрим пример сетевого взаимодействия с использованием ip адресов и портов. Есть сервер на котором работает web сервер на порту №80. И есть клиент, который хочет подключиться к этому веб серверу. 

Клиент открывает браузер, операционная система автоматически назначает ему порт 50298. Браузер выполняет соединение с веб сервером, запрашивает веб страницу. Web сервер отправляет ему эту страницу. 

Предположим, что дальше клиент решил открыть еще один браузер и зайти на тот же самый сервер, на ту же самую веб-страницу. Операционная система автоматически назначила браузеру порт 50302. Браузер соединяется с веб-сервером, Web сервер видит в запросе не только ip клиента, но и его порт. Поэтому, когда приходит ответ он отправляется именно в тот браузер, из которого был направлен запрос, а не в другой браузер. Благодаря использованию не только ip адресов, но и портов, никакой путаницы не будет.

 

Надежность на транспортном уровне

Важной особенностью ТУ является то, что он может обеспечить более высокую надежность, чем сеть которая используется для передачи данных. В настоящее время это эффективно на практике, потому что используются надежные каналы связи, ошибки в этих КС происходят редко. Поэтому можно строить сеть ненадежную, которая будет стоить дешево, а ошибки, так как они возникают редко, можно исправлять программно на хостах транспортного уровня. 

В модели OSI предусмотрено много различных вариантов обеспечения надежности на транспортном уровне, но на практике, чаще всего используются две возможности. 

  • Во-первых ТУ может гарантировать доставку данных. Так как сеть у нас не надежная, некоторые пакеты могут потеряться. Чтобы гарантировать доставку ТУ использует подтверждение. Если через определенное время не пришло подтверждение, то тот же самый пакет отправляется снова. 
  • Во-вторых ТУ может гарантировать порядок следования сообщений. Так как у нас сеть с пакетной коммутацией, разные пакеты могут пойти через разные маршрутизаторы. И может случиться так, что пакет, который был отправлен позже придет к получателю раньше. Чтобы решить эту проблему на ТУ используется нумерация сообщений. 

Протоколы транспортного уровня TCP/IP

В стеке протоколов tcp на ТУ используется два протокола TCP и UDP. Tcp это протокол, который обеспечивает надежность доставки. Он обеспечивает гарантию доставки и гарантию порядка следования сообщений. Протокол udp не гарантирует доставку данных, но зато работает быстрее, чем протокол tcp. 

Заключение

Для взаимодействия с ТУ используется интерфейс сокетов. Многие сетевые приложения взаимодействуют с ТУ. Хотя сейчас все более популярными становятся разработка сетевых приложений, которые взаимодействуют не с транспортным, а с прикладным уровнем.  

Cisco Learning | Транспортный уровень TCP/IP

На транспортном уровне используются два протокола – Transmission Control Protocol (TCP) и User Datagram Protocol (UDP). Транспортный уровень предоставляет сервисы уровню приложений. Но не только транспортный уровень предоставляет сервисы. Для пояснения введем следующее понятие. Взаимодействие смежных уровней (на одном компьютере) – нижестоящий уровень сетевой модели предоставляет сервисы вышестоящему (за исключением уровня приложений, он предоставляет сервисы приложению). Основной сервис, который предоставляет транспортный уровень, – восстановление данных после возникновения ошибок.

Восстановление данных TCP

На рисунке 1.2 представлен веб-сервер, передающий веб-страницу Андрею. На данном рисунке, помимо заголовка уровня приложений и данных, также изображен заголовок транспортного уровня, все вместе они образуют сегмент (рисунок 1.3).

Рисунок 1.2 Восстановление данных

Как было сказано выше, в заголовке могут передаваться данные касающиеся конкретного уровня, в данном примере в заголовках передаются номера сегментов (SEQ – sequence, последовательность). Сообщение 2 было потеряно при передаче, компьютер Андрея принимает первый сегмент, а после получает третий. Компьютер Андрея отправит запрос на получение 2-го сегмента, после чего веб-сервер передаст заново второй сегмент.

Рисунок 1.3 Сегмент


Сегмент – единица данных, передаваемых на транспортном уровне. В заголовке сегмента присутствует больше полей, чем просто “номера сегментов”, большинство из них будут описаны в следующих главах.

В вышеописанном примере показано одноуровневое взаимодействие.


Одноуровневое взаимодействие – это взаимодействие различных устройств (например, компьютеров) на одном и том же уровне сетевой модели.На каждом уровне протоколы используют заголовки для осуществления этого взаимодействия.


Если вы нашли в тексте ошибку, выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

ID: 49 Created: Oct 19, 2016 Modified Oct 22, 2016

ТРАНСПОРТНЫЙ УРОВЕНЬ — это… Что такое ТРАНСПОРТНЫЙ УРОВЕНЬ?

ТРАНСПОРТНЫЙ УРОВЕНЬ


4-й уровень сетевой модели OSI предназначен для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той последовательности, как они были переданы. При этом не важно, какие данные передаются, откуда и куда, то есть он предоставляет сам механизм передачи. Блоки данных он разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола, короткие объединяет в один, а длинные разбивает. Протоколы этого уровня предназначены для взаимодействия типа точка-точка. Пример: TCP, UDP (англ. Transport layer)

Словарь бизнес-терминов.
Академик.ру.
2001.

  • ТЕЛЕРАБОТА
  • ТЕЛЕРЕГУЛИРОВАНИЕ (ТР)

Смотреть что такое «ТРАНСПОРТНЫЙ УРОВЕНЬ» в других словарях:

  • Транспортный уровень — (англ. Transport layer)  4 й уровень сетевой модели OSI предназначен для доставки данных. При этом не важно, какие данные передаются, откуда и куда, то есть он предоставляет сам механизм передачи. Блоки данных он разделяет на фрагменты …   Википедия

  • транспортный уровень — Уровень взаимосвязи открытых систем, обеспечивающий услуги по кодонезависимому и надежному обмену данными между логическими объектами сеансового уровня при эффективном использовании ресурсов нижерасположенных уровней. [ГОСТ 24402 88] транспортный …   Справочник технического переводчика

  • Транспортный уровень — 28. Транспортный уровень Transport layer Уровень взаимосвязи открытых систем, обеспечивающий услуги по кодонезависимому и надежному обмену данными между логическими объектами сеансового уровня при эффективном использовании ресурсов… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Транспортный уровень — 1. Уровень взаимосвязи открытых систем, обеспечивающий услуги по кодонезависимому и надежному обмену данными между логическими объектами сеансового уровня при эффективном использовании ресурсов нижерасположенных уровней Употребляется в документе …   Телекоммуникационный словарь

  • транспортный уровень сетевого протокола — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN transport layer of network protocol function …   Справочник технического переводчика

  • транспортный уровень, обеспечивающий адресацию прохождения данных в сети — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN transport layer …   Справочник технического переводчика

  • безопасный транспортный уровень — Протокол представительного уровня (L6), обеспечивающий криптографическую защиту данных прикладного уровня (L7). Опционально проводится односторонняя или взаимная аутентификация клиента и сервера в начале сеанса. SSL является фирменной разработкой …   Справочник технического переводчика

  • Уровень — в модели OSI набор структур и программ, обеспечивающих обработку определенного класса событий. Уровень выступает единицей декомпозиции совокупности функций, обеспечивающих информационное взаимодействие прикладных процессов. В модели OSI выделяют… …   Финансовый словарь

  • уровень 4 — Транспортный уровень (Transport layer) в модели OSI. Обеспечивает доставку между конечными точками. [http://www.lexikon.ru/dict/net/index.html] Тематики сети вычислительные EN layer 4 …   Справочник технического переводчика

  • Уровень представления — Сетевая модель OSI (базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, англ. Open Systems Interconnection Basic Reference Model)  абстрактная сетевая модель для коммуникаций и разработки сетевых протоколов. Представляет уровневый подход к… …   Википедия

Книги

  • Мировая экономика. Гриф МО РФ, Спиридонов И.А.. В учебном пособии дана характеристика современного мирового хозяйства, его сущности, основных тенденций и закономерностей развития. Анализируются глобальные проблемы в мировой экономике,… Подробнее  Купить за 925 руб
  • Мировая экономика, И. А. Спиридонов. В учебном пособии дана характеристика современного мирового хозяйства, его сущности, основных тенденций и закономерностей развития. Анализируются глобальные проблемы в мировой экономике,… Подробнее  Купить за 646 руб
  • Введение в сетевые технологии, Иртегов Д.В.. Описываются современные пакетные сети передачи данных с точки зрения четырехуровневой модели DoD/ARPANet (уровень среды передачи, сетевой, транспортный и прикладной уровни). Рассматриваются… Подробнее  Купить за 645 руб

Другие книги по запросу «ТРАНСПОРТНЫЙ УРОВЕНЬ» >>

Транспортный уровень | Linux: Введение

Транспортных протоколов в TCP/IP два — это TCP (Transmission Control Protocol, протокол управления соединением) и UDP (User Datagram Protocol). UDP устроен просто. Пользовательские данные помещаются в единственный транспортный пакет-датаграмму, которой приписываются обычные для транспортного уровня данные: адреса и порты отправителя и получателя, после чего пакет уходит в сеть искать адресата. Проверять, был ли адресат способен этот пакет принять, дошёл ли пакет до него и не испортился ли по дороге, предоставляется следующему — прикладному — уровню.

Иное дело — TCP. Этот протокол очень заботится о том, чтоюы передаваемые данные дошли до адресата в целости и сохранности. Для этого предпринимаются следующие действия:

Устанавливается соединение
Перед тем, как начать передавать данные, TCP проверяет, способен ли адресат их принимать. Если адресат отвечает согласием на открытие соединения, устанавливается двусторонняя связь между ним и отправителем. Помимо адресов отправителя и адресата и номеров порта на отправителе и адресате, в TCP-соединении участвуют два номера последовательности (SEQuential Number, SEQN), с помощью которых каждая сторона проверяет, не потерялись ли пакеты по пути, не перепутались ли.
Обрабатываются подтверждения
Двусторонняя связь нужна ещё и потому, что на каждый TCP-пакет с любой стороны требуется подтверждение того, что этот пакет принят. Упрощённо можно представить дело так, что отправитель и адресат по очереди обмениваются пакетами, каждый из которых содержит подтверждение только что принятого, и, возможно, полезные данные. Если происходит какая-то ошибка, она возвращается вместо подтверждения и отправитель обрабатывает её (например, поcылает пакет ещё раз).
Отслеживаются состояния абонентов
С первым же подтверждением каждый из абонентов передаёт размер т. н. скользящего окна (sliding window). Этот размер показывает, сколько ещё данных готов принять адресат. Отправитель посылает сразу несколько пакетов суммарным размером с это окно, а после ждёт подтверждения об их принятии. Когда приходит подтверждение первого из пакетов в окне, окно «скользит» вперёд: теперь оно начинается со второго пакета, и в него попадает один или несколько ещё не посланных пакетов. Если адресат может принять больше данных, он сообщает о большем размере окна, а если данные перерабатываться не успевают — о меньшем.

Кажется, что TCP — протокол по всем статьям удобнее UDP. Однако в случаях, когда пользовательские данные всегда помещаются в один пакет, зато самих пакетов идёт очень много, посылать всего одну датаграмму намного выгоднее, чем всякий раз устанавливать соединение, пересылать данные и закрывать соединение (что как минимум требует по три пакета в каждую сторону). Очень трудно использовать TCP для широковещательных передач, когда число абонентов-адресатов весьма велико или вовсе неизвестно. Посмотреть параметры всех передаваемых через сетевой интерфейс пакетов можно с помощью команды tcpdump -pi интерфейс>, хотя Мефодию не хватило поверхностного знания TCP/IP для того, чтобы понять выдачу этой команды.

Что такое транспортный уровень?

Что означает транспортный уровень?

Транспортный уровень — это четвертый уровень в модели взаимодействия открытых систем (OSI), который отвечает за сквозную связь по сети.

Он обеспечивает логическую связь между процессами приложений, запущенными на разных хостах, в многоуровневой архитектуре протоколов и других сетевых компонентов.

Вкратце, транспортный уровень собирает сегменты сообщений от приложений и передает их в сеть (уровень 3).Здесь сегменты повторно собираются в полноценные сообщения и передаются на уровень 7.

Транспортный уровень также отвечает за управление исправлением ошибок, обеспечивая качество и надежность для конечного пользователя.

Этот уровень позволяет хосту отправлять и получать данные, пакеты или сообщения с исправленными ошибками по сети и является сетевым компонентом, который обеспечивает мультиплексирование.

Techopedia объясняет транспортный уровень

Транспортные уровни (уровень 4) работают прозрачно внутри вышеперечисленных уровней, чтобы доставлять и получать данные без ошибок.

Сторона отправки разбивает сообщения приложения на сегменты (пакеты) и передает их на сетевой уровень (уровень 3).

Затем принимающая сторона повторно собирает сегменты в сообщения и передает их на уровень приложения (уровень 7).

Какие услуги может предоставлять транспортный уровень?

Связь, ориентированная на соединение

Устройства в конечных точках сетевого взаимодействия устанавливают протокол установления связи, такой как TCP, чтобы гарантировать надежность соединения перед обменом данными.

Слабость этого метода заключается в том, что для каждого доставленного сообщения требуется подтверждение, что увеличивает нагрузку на сеть по сравнению с пакетами с самокоррекцией ошибок.

Повторные запросы вызывают значительное замедление скорости сети при отправке дефектных байтовых потоков или дейтаграмм.

Доставка в том же порядке

Гарантирует, что пакеты всегда доставляются в строгой последовательности, присваивая им номер.

Хотя за это отвечает сетевой уровень, транспортный уровень может исправлять любые несоответствия в последовательности, вызванные отбрасыванием пакетов или прерыванием работы устройства, переупорядочивая их.

Целостность данных

Использование контрольных сумм позволяет гарантировать целостность данных на всех уровнях доставки.

Эти контрольные суммы гарантируют, что переданные данные совпадают с полученными и не повреждены.

Отсутствующие или поврежденные данные могут быть отправлены повторно, запросив повторную передачу с других уровней.

Управление потоком

Устройства на каждом конце сетевого соединения часто не имеют возможности узнать возможности друг друга с точки зрения пропускной способности данных.

Данные могут в конечном итоге отправляться быстрее, чем скорость, с которой принимающее устройство может их буферизовать или обрабатывать. Когда это происходит, переполнение буфера может привести к полному сбою связи.

И наоборот, если принимающее устройство не получает данные достаточно быстро, это вызывает опустошение буфера, что вполне может вызвать ненужное снижение производительности сети.

Управление потоком гарантирует, что данные отправляются со скоростью, приемлемой для обеих сторон, за счет управления потоком данных.

Управление трафиком

Сети цифровой связи подвержены ограничениям по полосе пропускания и скорости обработки, что может означать огромный потенциал для перегрузки данных в сети.

Эта сетевая перегрузка может повлиять почти на каждую часть сети. Транспортный уровень может выявить симптомы перегруженных узлов и снижения скорости потока и предпринять необходимые шаги для устранения этих проблем.

Мультиплексирование

Передача нескольких потоков пакетов из несвязанных приложений или других источников (мультиплексирование) по сети требует некоторых очень специализированных механизмов управления, которые находятся на транспортном уровне.

Это мультиплексирование позволяет использовать одновременные приложения в сети, например, когда на одном компьютере открыты разные интернет-браузеры.

В модели OSI мультиплексирование обрабатывается на уровне обслуживания.

Байтовая ориентация

Некоторые приложения предпочитают получать байтовые потоки вместо пакетов; транспортный уровень позволяет при необходимости передавать побайтовые потоки данных.

Transport Layer — обзор

4.2 ТРАНСПОРТНЫЙ УРОВЕНЬ

Транспортный уровень требуется для транспортировки данных за пределы адресного пространства. С точки зрения транспортного уровня транспортируемые данные состоят из неструктурированных байтовых последовательностей. Транспортный уровень реализован конкретным транспортным механизмом . Задача транспортного уровня состоит в том, чтобы абстрагироваться от транспортных механизмов, зависящих от платформы, и предложить однородный интерфейс для уровня представления. Транспортный уровень обычно представляет собой просто оболочку сетевых функций, предлагаемых операционной системой.Подобно представлению сценария банка, анализ требований представляет характеристики транспортного уровня, которые составляют основу проекта:

1.

Транспортный уровень гарантирует надежное сквозное соединение между точными два адресных пространства.

2.

Данные могут отправляться двунаправленно в виде неструктурированных байтовых последовательностей любой длины.

3.

Должны поддерживаться различные транспортные механизмы.

Адресные пространства каналов транспортного уровня

Транспортный уровень предлагает надежные сквозные соединения; то есть детали нижележащего транспортного механизма скрыты над транспортным уровнем. Многие транспортные механизмы, такие как TCP, уже предлагают надежные соединения. Однако реализация транспортного уровня с использованием ненадежного транспортного механизма затрудняет гарантирование подходящей семантики над транспортным уровнем.

Требование о том, что транспортный уровень должен связывать между собой ровно два адресных пространства, направлено на снижение сложности промежуточного программного обеспечения. Если бы это ограничение не существовало, администрирование транспортных каналов между различными адресными пространствами было бы сложным. Как следствие, μORB позволяет распределить только объекты, принадлежащие приложению, ровно между двумя адресными пространствами.

Транспортный уровень рассматривает данные, которыми обмениваются клиент и сервер на транспортном уровне, в виде неструктурированных байтовых последовательностей переменной длины.Однако не ожидается, что транспортный уровень будет передавать непрерывные мультимедийные данные — возможность, необходимая для мультимедийных приложений. С другой стороны, предполагается, что он будет поддерживать разные транспортные механизмы.

Следующий вариант использования предлагает тип моделирования, необходимый на уровне класса:

1.

Сервер устанавливает конечную точку связи и ожидает запроса на установку соединения.

2.

Клиент создает конечную точку связи и подключает ее к серверу.

3.

Клиент отправляет данные и ждет ответа.

4.

Сервер получает данные клиента и затем отправляет ответ.

5.

После того, как клиент получит ответ от сервера, оба закрывают свои конечные точки связи.

Сценарий приложений транспортного уровня

Обратите внимание, что в этом случае использования слова «клиент» и «сервер» не относятся к объектам.Вместо этого они относятся к ролям, выполняемым во взаимодействии с транспортным уровнем, что указывает на асимметрию в использовании транспортного уровня. Клиенты и серверы определяют канал связи на основе соответствующих конечных точек связи. Конечные точки связи указываются адресом, который представляет собой взаимное согласие между клиентом и сервером. Адрес транспортного уровня обычно содержит сетевой адрес, который относится к фактическому транспортному механизму. Различные транспортные механизмы могут иметь разные форматы адресов и детали.Таким образом, общепринятого формата не существует.

Классы Транспортный уровень буфер, адрес и транспортная модель

Для моделирования транспортного уровня представлены три класса: буфер, адрес и транспорт. Класс Buffer представляет область хранения, связанную с фрагментом памяти. Экземпляры этого класса используются в качестве контейнеров для неструктурированных последовательностей байтов, которые передаются между адресными пространствами через транспортный механизм. Интерфейс класса Buffer предлагает методы для настройки и управления фрагментом памяти.

Класс Address представляет адрес конкретного транспортного механизма, а класс Transport представляет сам транспортный механизм. Адрес здесь используется как заводской для транспортного механизма. Сами два класса абстрактны, потому что они только образуют интерфейс для реального транспортного механизма. Следовательно, для каждого транспортного механизма необходимо определить два конкретных класса: один для адреса и один для самого транспортного механизма. Эти классы являются производными от абстрактных базовых классов Address и Transport.На рисунке 4.2 показан транспортный механизм на основе TCP в нотации UML.

РИСУНОК 4.2. Диаграмма классов UML транспортного уровня.

Адрес служит фабрикой для транспортных экземпляров

Предыдущий вариант использования поясняет использование транспортного уровня и может быть преобразован в следующий фрагмент кода C ++:

Используемый здесь транспортный механизм основан на TCP / IP, который объясняет, почему используются экземпляры класса TCPAddress. Кортеж (имя компьютера , номер порта ) устанавливает конечную точку связи для клиента и сервера (строки 2 и 12).Сервер генерирует конечную точку связи из адреса в строке 3 и с помощью метода accept () ожидает запроса на установку соединения от клиента. Этот метод блокирует сервер до тех пор, пока клиент не установит соединение. Затем сервер создает область данных с использованием класса Buffer (строка 6) и ждет, пока не будет получено максимум 10 байтов (строка 7). Максимальное количество принимаемых байтов указывается как параметр метода recv (). Результатом, возвращаемым этим методом, является точное количество полученных байтов.Затем на стороне сервера используется метод close () для завершения соединения с клиентом (строка 8).

Транспортный механизм на стороне сервера

Клиент действует аналогичным образом. Однако вместо ожидания входящего запроса на установку соединения он инициирует соединение с сервером с помощью метода open () (строка 14). Затем метод send () транспортирует ранее созданную область данных на сервер в строке 15. Вся область данных отправляется без какого-либо преобразования данных.В строке 16 клиент завершает соединение с сервером.

Транспортный механизм на стороне клиента

Транспортный уровень | Слой 4

TL: DR;

TCP; UDP; Транспорация

Задачи транспортного уровня (также сквозное управление, управление транспортом) включают сегментацию потока данных и снятие перегрузки.

Сегмент данных — это служебный блок данных, который используется для инкапсуляции на четвертом уровне (транспортном уровне).Он состоит из элементов протокола, которые содержат управление информацией уровня 4. При адресации сегменту данных назначается адрес уровня 4, то есть порт. Сегмент данных инкапсулируется на уровне 3 в пакете данных.

Транспортный уровень обеспечивает стандартизованный доступ прикладных уровней 5–7, так что им не нужно учитывать характеристики сети связи.

Пять различных классов обслуживания разных классов определены на уровне 4 и могут использоваться верхними уровнями, от простейшего до наиболее удобного обслуживания с механизмами мультиплексирования, защитой от ошибок и процедурами поиска и устранения неисправностей..

OSI, уровень 4 — транспортный уровень

В компьютерных сетях транспортный уровень представляет собой концептуальное разделение методов многоуровневой архитектуры протоколов в сетевом стеке в Internet Protocol Suite и Open Systems Interconnection (OSI). Протоколы уровня предоставляют приложениям услуги связи между хостами. [1] Он предоставляет такие услуги, как поддержка потоков данных с установлением соединения, надежность, управление потоком и мультиплексирование.

Детали реализации и семантика транспортного уровня модели TCP / IP (RFC 1122), который является основой Интернета, и модели взаимодействия открытых систем (OSI) общей сети, различаются. В модели OSI транспортный уровень чаще всего называют уровнем 4 или L4, в то время как нумерованные уровни не используются в TCP / IP.

Самый известный транспортный протокол TCP / IP — это протокол управления передачей (TCP), он дал свое название названию всего пакета.Он используется для передачи с установлением соединения, тогда как протокол пользовательских дейтаграмм без установления соединения (UDP) используется для более простой передачи сообщений. TCP является более сложным протоколом из-за его структуры с отслеживанием состояния, включающей надежные службы передачи и потоков данных. Другими известными протоколами в этой группе являются протокол управления перегрузкой дейтаграмм (DCCP) и протокол передачи управления потоком (SCTP).

Википедия

Компьютерная сеть | Транспортный уровень

  • Транспортный уровень — это 4 -й уровень сверху.
  • Основная роль транспортного уровня заключается в предоставлении услуг связи непосредственно процессам приложений, запущенным на разных хостах.
  • Транспортный уровень обеспечивает логическую связь между процессами приложений, запущенными на разных хостах. Хотя прикладные процессы на разных хостах физически не связаны, прикладные процессы используют логическую связь, обеспечиваемую транспортным уровнем, для отправки сообщений друг другу.
  • Протоколы транспортного уровня реализованы в конечных системах, но не в сетевых маршрутизаторах.
  • Компьютерная сеть предоставляет сетевым приложениям более одного протокола. Например, TCP и UDP — это два протокола транспортного уровня, которые предоставляют другой набор услуг сетевому уровню.
  • Все протоколы транспортного уровня предоставляют услуги мультиплексирования / демультиплексирования. Он также предоставляет другие услуги, такие как надежная передача данных, гарантии полосы пропускания и гарантии задержки.
  • Каждое из приложений на прикладном уровне имеет возможность отправлять сообщения с помощью TCP или UDP.Приложение взаимодействует с помощью любого из этих двух протоколов. И TCP, и UDP будут взаимодействовать с интернет-протоколом на интернет-уровне. Приложения могут читать и писать на транспортном уровне. Таким образом, можно сказать, что общение — это двусторонний процесс.

Услуги, предоставляемые транспортным уровнем

Услуги, предоставляемые транспортным уровнем, аналогичны услугам уровня звена данных. Уровень канала данных предоставляет услуги в пределах одной сети, а транспортный уровень предоставляет услуги в объединенной сети, состоящей из множества сетей.Уровень канала данных контролирует физический уровень, а транспортный уровень контролирует все нижние уровни.

Услуги, предоставляемые протоколами транспортного уровня, можно разделить на пять категорий:

  • Сквозная доставка
  • Адрес
  • Надежная доставка
  • Регулятор потока
  • Мультиплексирование

Сквозная доставка:

Транспортный уровень передает все сообщение адресату.Таким образом, он обеспечивает сквозную доставку всего сообщения от источника до пункта назначения.

Надежная доставка:

Транспортный уровень предоставляет услуги надежности путем повторной передачи потерянных и поврежденных пакетов.

Надежность доставки имеет четыре аспекта:

  • Контроль ошибок
  • Последовательность управления
  • Управление убытками
  • Контроль дублирования

Контроль ошибок

  • Основная роль надежности — Контроль ошибок .В действительности никакая передача не будет доставкой на 100% без ошибок. Следовательно, протоколы транспортного уровня предназначены для обеспечения безошибочной передачи.
  • Уровень канала передачи данных также обеспечивает механизм обработки ошибок, но гарантирует только безошибочную доставку от узла к узлу. Однако надежность между узлами не обеспечивает сквозной надежности.
  • Уровень канала данных проверяет ошибки между каждой сетью. Если ошибка возникает внутри одного из маршрутизаторов, то эта ошибка не будет обнаружена уровнем канала данных.Он обнаруживает только те ошибки, которые были внесены между началом и концом ссылки. Следовательно, транспортный уровень выполняет сквозную проверку ошибок, чтобы гарантировать, что пакет прибыл правильно.

Управление последовательностью

  • Второй аспект надежности — это управление последовательностью, которое реализовано на транспортном уровне.
  • На передающей стороне транспортный уровень отвечает за обеспечение того, чтобы пакеты, полученные с верхних уровней, могли использоваться нижними уровнями.На принимающей стороне он обеспечивает правильную сборку различных сегментов трансмиссии.

Управление убытками

Контроль потерь — третий аспект надежности. Транспортный уровень гарантирует, что к месту назначения прибудут все фрагменты передачи, а не некоторые из них. На передающей стороне все фрагменты передачи получают порядковые номера на транспортном уровне. Эти порядковые номера позволяют транспортному уровню приемника идентифицировать отсутствующий сегмент.

Контроль дублирования

Duplication Control — четвертый аспект надежности. Транспортный уровень гарантирует, что дублирующиеся данные не поступят в пункт назначения. Порядковые номера используются для идентификации потерянных пакетов; аналогично это позволяет получателю идентифицировать и отбрасывать повторяющиеся сегменты.

Управление потоком

Управление потоком используется для предотвращения перегрузки отправителя получателем. Если получатель перегружен слишком большим объемом данных, получатель отбрасывает пакеты и запрашивает повторную передачу пакетов.Это увеличивает перегрузку сети и, следовательно, снижает производительность системы. Транспортный уровень отвечает за управление потоком. Он использует протокол скользящего окна, который делает передачу данных более эффективной, а также контролирует поток данных, чтобы получатель не перегружался. Протокол скользящего окна ориентирован на байты, а не на кадры.

Мультиплексирование

Транспортный уровень использует мультиплексирование для повышения эффективности передачи.

Мультиплексирование может происходить двумя способами:

  • Мультиплексирование вверх: Мультиплексирование вверх означает, что несколько соединений транспортного уровня используют одно и то же сетевое соединение.Чтобы сделать более рентабельным, транспортный уровень отправляет несколько передач для одного и того же пункта назначения по одному и тому же пути; это достигается за счет восходящего мультиплексирования.
  • Мультиплексирование вниз: Мультиплексирование вниз означает, что одно соединение транспортного уровня использует несколько сетевых соединений. Мультиплексирование вниз позволяет транспортному уровню разделить соединение между несколькими путями для повышения пропускной способности. Этот тип мультиплексирования используется в сетях с низкой или низкой пропускной способностью.

Адрес

  • Согласно многоуровневой модели, транспортный уровень взаимодействует с функциями сеансового уровня. Многие протоколы объединяют протоколы сеансового, презентационного и прикладного уровней в один уровень, известный как прикладной уровень. В этих случаях доставка на уровень сеанса означает доставку на уровень приложений. Данные, созданные приложением на одной машине, должны быть переданы в правильное приложение на другой машине. В этом случае адресация обеспечивается транспортным уровнем.
  • Транспортный уровень предоставляет адрес пользователя, который указан как станция или порт. Переменная порта представляет конкретного пользователя TS указанной станции, известной как точка доступа к транспортной службе (TSAP). У каждой станции есть только один транспортный объект.
  • Протоколы транспортного уровня должны знать, какие протоколы верхнего уровня обмениваются данными.

Транспортный уровень — Глоссарий | CSRC

Транспортный уровень — Глоссарий | CSRC

Вы просматриваете эту страницу в неавторизованном окне фрейма.

Это потенциальная проблема безопасности, вас перенаправляют на https://csrc.nist.gov.

Официальные сайты используют домен .gov

Веб-сайт .gov принадлежит официальной правительственной организации США.

Безопасные веб-сайты .gov используют HTTPS

Блокировка () или https: // означает, что вы безопасно подключились к веб-сайту .gov.Делитесь конфиденциальной информацией только на официальных безопасных веб-сайтах.

Поиск

Сортировать по

Соответствие (наилучшее соответствие) Срок (A-Z) Срок (Z-A)

Пункты на странице
100200500Все

Исправьте следующее:

Поиск
Сброс настроек

    Глоссарий

А
|
B
|
C
|
D
|
E
|
F
|
грамм
|
ЧАС
|
я
|
J
|
K
|
L
|
M
|
N
|
О
|
п
|
Q
|
р
|
S
|
Т
|
U
|
V
|
W
|
Икс
|
Y
|
Z

Протокол транспортного уровня

— обзор

Канал передачи данных FTTH и сетевые протоколы

По мере того, как мы поднимаемся выше чисто физического уровня, мы обнаруживаем несколько различных используемых протоколов транспортного уровня.Большая часть этой книги посвящена описанию этих протоколов и тому, как их лучше всего использовать. Итак, здесь мы представляем краткий обзор протоколов PON, используемых сегодня.

Рис. 1.3 представляет собой попытку обобщить системы FTTH, которые используются в настоящее время, вместе с одной или двумя, включенными в основном по историческим причинам. Когда мы рассматриваем то, что мы обычно называем системами FTTH, то есть двоичные данные в нисходящем и восходящем направлениях по одному и тому же волокну, необязательно в сочетании с широковещательной передачей, есть две цепочки стандартов, которым нужно следовать.Самой ранней из них была система APON МСЭ ( A TM вместо PON ), разработанная в 1990-х годах. Он установил общие архитектурные элементы последующих систем и был применен немного экспериментально, но мы не знаем об используемых в настоящее время системах. Он был основан на ATM (режим асинхронной передачи , , протокол уровня 2, по существу конкурирующий с Ethernet), протокол, который широко используется и до сих пор широко используется, в частности, в телефонной отрасли. Не было положений для трансляции видео, и в то время IPTV (видео, передаваемое с использованием интернет-протокола) было практически невозможно.

Рисунок 1.3. Системы FTTH тогда и сейчас.

APON был изменен, чтобы освободить длину волны 1550 нм для наложения широковещательного видео путем размещения данных нисходящего потока на длине волны 1490 нм. Это привело к появлению стандарта BPON, который предлагал максимальную скорость нисходящего потока 622 Мбит / с и скорость восходящего потока 155 Мбит / с и который был довольно широко развернут в большей части сети Verizon FiOS вместе с другими установками.

Операторы осознали потребность в более высоких скоростях, и Ethernet становился очевидным победителем гонки уровня 2, поэтому ITU ратифицировал G.984 GPON в 2004 году. Он начался с BPON, увеличил максимальную скорость нисходящего потока до 2,488 (округлено до 2,5) Гбит / с и восходящего потока до 1,2 Гбит / с, а также добавил транспорт Ethernet и TDM (T1 / E1) к транспорту ATM. уже в стандарте. Однако добавление этих дополнительных транспортных стандартов уровня 2 сделало реализацию стандарта чрезвычайно сложной, и, как следствие, в течение года или двух в коммерческой сфере почти ничего не происходило. Потом люди поняли, что им действительно не нужны все эти транспортные стандарты.Ethernet, который начинался как корпоративный стандарт для корпоративных сетей передачи данных, во многих отношениях улучшился, а затраты резко снизились. Таким образом, Ethernet-часть GPON была встроена в наборы микросхем, фактически отказавшись от других частей. Это сделало возможным коммерчески жизнеспособный продукт, и с тех пор ряд операторов, многие из которых имеют опыт работы в телефонной сфере, развернули GPON.

Тем временем подкомитет 802.3 IEEE, который отвечал за стандарт Ethernet, добавлял свою собственную версию FTTH к стандарту Ethernet.Целевая группа, отвечающая за разработку исходного стандарта, была формально известна как 802.3ah, и время от времени вы увидите, что на стандарт ссылаются именно так. Стандарт был ратифицирован в 2004 году (в том же году, что и GPON), и при следующем обновлении стандарта 802.3 Ethernet в него была включена работа 802.3ah. Стандарт EPON, типичный для работы IEEE Ethernet, определяет только минимальные элементы, необходимые для реализации стандарта PON. Такие вещи, как подробные протоколы управления и шифрование, которые были встроены в стандарт GPON, не были включены в EPON.Скорее всего, было предоставлено коммерческим интересам принять существующие спецификации для заполнения этих пробелов. Это означало, что стандарт EPON было намного проще реализовать, чем стандарт GPON, поэтому к середине десятилетия стали доступны наборы микросхем для EPON, и некоторые производители, которые ранее производили аналогичные проприетарные системы PON, перешли на EPON. EPON завоевал популярность в Азии, которая жаждала улучшенных телекоммуникаций. Он также получил приверженцев в Северной и Южной Америке и Европе, хотя многие ранние последователи в этих регионах ждали GPON.

EPON был известен под несколькими другими терминами, включая GE-PON (Gigabit Ethernet PON) и EFM, Ethernet на первой миле (первоначальная группа 802.3ah рассматривала сеть, ближайшую к абоненту, как первую милю, в то время как многие люди, авторы, в том числе, склонны думать об этом как о последней миле — это зависит от того, где вы видите начало системы). Помимо стандарта PON, 802.3ah определил P2P Ethernet в доме по оптоволоконной или витой паре.

Через некоторое время после ратификации 802.3ah возникло несколько других связанных с этим мероприятий.Была сформирована рабочая группа под названием 802.3av, чтобы рассмотреть возможность увеличения скорости до 10 Гбит / с. Эта группа впоследствии завершила свою работу, и 10 Гбит / с EPON (10G-EPON) был включен в стандарт 802.3 Ethernet. Другая группа, SIEPON, была сформирована, чтобы восполнить некоторые недостающие части стандарта EPON, чтобы сделать его более надежным для коммерческих приложений. Эти недостающие элементы были частично созданы на основе работы Metro Ethernet Forum (MEF), который был сформирован из старого форума DSL, чтобы продвигать Ethernet как нечто большее, чем корпоративное решение, путем добавления функций, дающих Ethernet некоторые возможности, подобные ATM, по гораздо более высокой цене. более низкая стоимость.

Индустрия кабельного телевидения в США заинтересовалась EPON как средством конкуренции с телефонными компаниями, устанавливающими GPON, и как следующей архитектурой, выходящей за рамки проверенного временем HFC. Однако некоторые в отрасли были обеспокоены некоторыми основными принципами и методами управления, которые вошли в EPON и которые противоречили управлению системами кабельных модемов DOCSIS, которые захватили большую часть бизнеса данных в жилых помещениях. Крупные кабельные операторы разработали очень полные системы управления вокруг системы DOCSIS, и они поняли, что адаптация EPON для использования этих систем управления упростит постепенное добавление EPON к их системам HFC.Невозможно, как физически, так и финансово, заменить системы HFC на системы FTTH в одночасье. Таким образом, концепция заключалась в том, чтобы построить новый завод, возможно, на новых участках и в бизнес-регионах, где кабельное телевидение только начинало проникать, с FTTH, продолжая при этом эксплуатировать существующий завод HFC в течение ряда лет. Соответственно, Cable Television Laboratories (CableLabs) инициировала работу по обеспечению DOCSIS для EPON (DPoE — аббревиатура аббревиатур), которая на момент написания этой статьи подготовила две версии, определяющие, как адаптировать EPON для управления существующими системами управления DOCSIS.

Продолжались и другие мероприятия. Еще одно представление о том, как перевести HFC в FTTH, заключалось в построении физических сетей в соответствии с концепциями FTTH, как показано ранее в этой главе, но с сохранением существующей инфраструктуры DOCSIS на концах. Общество инженеров кабельной связи (SCTE) предприняло эти усилия по стандартизации. Вместо того, чтобы завершать сеть с помощью OLT в концентраторе (или головном узле) и обычных ONT в доме, сеть будет завершена на головном узле с оборудованием, идентичным тому, что используется в системах HFC, с возможным исключением того, что HFC использует много 1310 нм для нисходящей передачи, и во всех системах FTTH эта длина волны зарезервирована для восходящей передачи.Передача в нисходящем направлении будет на длине волны 1550 нм (особенно удобная длина волны, поскольку потери в волокне чрезвычайно малы, а экономичные оптические усилители практичны). Для длины волны восходящего потока были указаны два варианта: 1310 нм для людей, которым требовалось самое экономичное оборудование и которые не ожидали передачи данных PON по тому же волокну. Другой вариант был для восходящей передачи на 1610 нм, что позволило бы оптоволоконной сети также принимать передачи PON. Первый стандарт был ратифицирован через SCTE, а затем через ANSI, организацию по стандартизации высшего уровня в Соединенных Штатах.Эта ратификация была завершена в 2010 году.

Не на диаграмме, в настоящее время IEEE рассматривает еще одну попытку, которая предназначена для того, чтобы кабельные операторы могли постепенно адаптировать свои существующие установки HFC к PON, заменяя узлы новым устройством. который преобразует оптические сигналы PON в электрический формат для передачи в дом по существующему коаксиальному кабелю. Эта попытка известна как протокол EPON по коаксиальному кабелю (EPoC). В свою очередь, планируется использовать физический уровень другой инициативы CableLabs, DOCSIS 3.1, амбициозная попытка обеспечить гораздо более высокую пропускную способность в сетях HFC за счет расширения полосы пропускания RF, используемой DOCSIS, за счет использования более эффективных методов модуляции. Это одна из опасностей написания книги на такую ​​современную тему; к тому времени, когда вы его прочтете, возможно, в отрасли произошли некоторые серьезные сдвиги, которые ваши авторы не были достаточно умны, чтобы предвидеть.

Транспортный уровень эталонной модели OSI

Основная функция транспортного уровня состоит в том, чтобы принимать данные с вышележащего уровня, разделять их на более мелкие блоки, передавать эти блоки данных на сетевой уровень и гарантировать, что все части правильно поступят на другой конец.

Более того, все это должно быть сделано эффективно и таким образом, чтобы изолировать верхние уровни от неизбежных изменений в технологии аппаратного обеспечения.

Транспортный уровень также определяет, какой тип сервиса предоставлять сеансовому уровню и, в конечном итоге, пользователям сети. Самый популярный тип транспортного соединения — безошибочный двухточечный канал , который доставляет сообщения или байты в том порядке, в котором они были отправлены.

Транспортный уровень — это настоящий сквозной уровень от источника до места назначения.Другими словами, программа на исходной машине поддерживает диалог с аналогичной программой на целевой машине, используя заголовки сообщений и управляющие сообщения.


Функции транспортного уровня

  1. Адресация точки обслуживания: Заголовок транспортного уровня включает адрес точки обслуживания, который является адресом порта. Этот уровень передает сообщение правильному процессу на компьютере, в отличие от сетевого уровня, который отправляет каждый пакет на правильный компьютер.
  2. Сегментация и повторная сборка: Сообщение делится на сегменты; каждый сегмент содержит порядковый номер, который позволяет этому уровню повторно собрать сообщение.Сообщение собирается правильно по прибытии в пункт назначения и заменяет пакеты, которые были потеряны при передаче.
  3. Контроль подключения: Он включает 2 типа:
    • Транспортный уровень без установления соединения: каждый сегмент рассматривается как независимый пакет и доставляется на транспортный уровень на машине назначения.
    • Транспортный уровень, ориентированный на соединение: Перед доставкой пакетов устанавливается соединение с транспортным уровнем на машине назначения.
  4. Управление потоком: На этом уровне управление потоком выполняется от конца до конца.
  5. Контроль ошибок : Контроль ошибок на этом уровне выполняется непрерывно, чтобы гарантировать, что все сообщение поступит на принимающий транспортный уровень без каких-либо ошибок. Исправление ошибок выполняется путем повторной передачи.

Проблемы проектирования с транспортным уровнем