• Warstwa transportowa jest reprezentowana przez dwa protokoły: TCP i UDP.
• Protokół IP w warstwie sieciowej dostarcza datagram z hosta źródłowego do hosta docelowego.
• Obecnie system operacyjny obsługuje środowiska wieloużytkownikowe i wieloprocesorowe, program wykonawczy nazywany jest procesem. Gdy host wysyła wiadomość do innego hosta, oznacza to, że proces źródłowy wysyła proces do procesu docelowego. Protokoły warstwy transportowej definiują niektóre połączenia z indywidualnymi portami, zwane portami protokołów.
• Protokół IP to protokół host-host używany do dostarczania pakietu z hosta źródłowego do hosta docelowego, podczas gdy protokoły warstwy transportowej to protokoły port-port, które działają na górze protokołów IP w celu dostarczenia pakietu z hosta źródłowego. portu do usług IP i z usług IP do portu docelowego.
• Każdy port jest zdefiniowany przez dodatni adres w postaci liczby całkowitej i ma 16 bitów.

UDP

• UDP oznacza Protokół datagramów użytkownika .
• UDP jest prostym protokołem zapewniającym funkcjonalność transportu niesekwencyjnego.
• UDP jest protokołem bezpołączeniowym.
• Ten typ protokołu stosuje się, gdy niezawodność i bezpieczeństwo są mniej ważne niż szybkość i rozmiar.
• UDP to kompleksowy protokół poziomu transportu, który dodaje adresy na poziomie transportu, kontrolę błędów sumy kontrolnej i informacje o długości do danych z wyższej warstwy.
• Pakiet wytwarzany przez protokół UDP nazywany jest datagramem użytkownika.

Format datagramu użytkownika

Datagram użytkownika ma 16-bajtowy nagłówek, który pokazano poniżej:

Gdzie,

Adres portu źródłowego:Definiuje adres procesu aplikacji, który dostarczył wiadomość. Adres portu źródłowego składa się z 16 bitów.Adres portu docelowego:Określa adres procesu aplikacyjnego, który otrzyma wiadomość. Adres portu docelowego ma adres 16-bitowy.Długość całkowita:Określa całkowitą długość datagramu użytkownika w bajtach. Jest to pole 16-bitowe.Suma kontrolna:Suma kontrolna to 16-bitowe pole używane do wykrywania błędów.

Wady protokołu UDP

• UDP zapewnia podstawowe funkcje potrzebne do kompleksowego dostarczenia transmisji.
• Nie zapewnia żadnych funkcji sekwencjonowania ani zmiany kolejności i nie określa uszkodzonego pakietu podczas zgłaszania błędu.
• UDP może wykryć, że wystąpił błąd, ale nie określa, który pakiet został utracony, ponieważ nie zawiera identyfikatora ani numeru sekwencyjnego konkretnego segmentu danych.

TCP

• TCP oznacza protokół kontroli transmisji.
• Zapewnia aplikacjom pełną obsługę warstwy transportowej.
• Jest to protokół połączeniowy, co oznacza połączenie ustanowione pomiędzy obydwoma końcami transmisji. W celu utworzenia połączenia protokół TCP generuje obwód wirtualny pomiędzy nadawcą a odbiorcą na czas transmisji.

Funkcje protokołu TCP

Przesyłanie strumieniowe danych:Protokół TCP przesyła dane w postaci ciągłego strumienia bajtów. TCP grupuje bajty w postaci segmentów TCP, a następnie przekazuje je do warstwy IP w celu przesłania do miejsca docelowego. Sam protokół TCP segmentuje dane i przekazuje je do adresu IP.Niezawodność:TCP przypisuje numer sekwencyjny każdemu przesłanemu bajtowi i oczekuje pozytywnego potwierdzenia od odbierającego protokołu TCP. Jeśli potwierdzenie nie zostanie odebrane w określonym przedziale czasu, dane zostaną ponownie przesłane do miejsca docelowego.
Odbierający TCP używa numeru sekwencyjnego do ponownego złożenia segmentów, jeśli przyjdą niewłaściwie lub do wyeliminowania zduplikowanych segmentów.Kontrola przepływu:Podczas odbierania protokół TCP wysyła potwierdzenie z powrotem do nadawcy, wskazując liczbę bajtów, jakie może odebrać bez przepełnienia wewnętrznego bufora. Liczba bajtów jest wysyłana w potwierdzeniu ACK w postaci najwyższego numeru sekwencyjnego, jaki może otrzymać bez problemu. Mechanizm ten nazywany jest także mechanizmem okiennym.Multipleksowanie:Multipleksowanie to proces akceptowania danych z różnych aplikacji i przekazywania ich do różnych aplikacji na różnych komputerach. Po stronie odbiorczej dane przekazywane są do właściwej aplikacji. Proces ten nazywany jest demultipleksacją. TCP przesyła pakiet do właściwej aplikacji, korzystając z kanałów logicznych zwanych portami.Połączenia logiczne:Kombinacja gniazd, numerów sekwencyjnych i rozmiarów okien nazywana jest połączeniem logicznym. Każde połączenie jest identyfikowane przez parę gniazd używanych przez procesy wysyłające i odbierające.Pełny dupleks:TCP zapewnia usługę Full Duplex, czyli przepływ danych w obu kierunkach jednocześnie. Aby osiągnąć usługę Full Duplex, każdy TCP powinien mieć bufory wysyłania i odbierania, aby segmenty mogły przepływać w obu kierunkach. TCP jest protokołem zorientowanym na połączenie. Załóżmy, że proces A chce wysłać i odebrać dane z procesu B. Następują następujące kroki:
• Nawiąż połączenie pomiędzy dwoma TCP.
• Wymiana danych odbywa się w obu kierunkach.
• Połączenie zostało zakończone.

Format segmentu TCP

Gdzie,

Adres portu źródłowego:Służy do definiowania adresu aplikacji na komputerze źródłowym. Jest to pole 16-bitowe.Adres portu docelowego:Służy do definiowania adresu aplikacji na komputerze docelowym. Jest to pole 16-bitowe.Numer sekwencji:Strumień danych jest podzielony na dwa lub więcej segmentów TCP. 32-bitowe pole numeru kolejnego reprezentuje pozycję danych w oryginalnym strumieniu danych.Numer potwierdzenia:32-polowy numer potwierdzenia potwierdza dane z innych komunikujących się urządzeń. Jeśli pole ACK ma wartość 1, wówczas określa numer sekwencyjny, jaki oczekuje odbiorca.Długość nagłówka (HLEN):Określa rozmiar nagłówka TCP w słowach 32-bitowych. Minimalny rozmiar nagłówka to 5 słów, a maksymalny rozmiar nagłówka to 15 słów. Dlatego maksymalny rozmiar nagłówka TCP wynosi 60 bajtów, a minimalny rozmiar nagłówka TCP to 20 bajtów.Skryty:Jest to pole sześciobitowe, które jest zarezerwowane do wykorzystania w przyszłości.Bity kontrolne:Każdy bit pola sterującego działa indywidualnie i niezależnie. Bit kontrolny definiuje użycie segmentu lub służy jako kontrola ważności innych pól.

W polu kontrolnym dostępnych jest sześć typów flag:

URG:Pole URG wskazuje, że dane w segmencie są pilne.POTWIERDZENIE:Gdy pole ACK jest ustawione, sprawdza numer potwierdzenia.PSH:Pole PSH służy do informowania nadawcy, że wymagana jest większa przepustowość, więc jeśli to możliwe, dane muszą być przesyłane z większą przepustowością.RST:Bit resetowania służy do resetowania połączenia TCP, gdy wystąpią jakiekolwiek pomyłki w numerach sekwencji.SYN:Pole SYN służy do synchronizacji numerów sekwencyjnych w trzech typach segmentów: żądanie połączenia, potwierdzenie połączenia (z ustawionym bitem ACK) i potwierdzenie potwierdzenia.KONIEC:Pole FIN służy do informowania odbierającego modułu TCP, że nadawca zakończył wysyłanie danych. Stosowany jest przy zakończeniu połączenia w trzech rodzajach segmentów: żądanie zakończenia, potwierdzenie zakończenia i potwierdzenie potwierdzenia zakończenia.
Rozmiar okna:Okno to 16-bitowe pole określające rozmiar okna.Suma kontrolna:Suma kontrolna to 16-bitowe pole używane do wykrywania błędów.Pilna wskazówka:Jeśli flaga URG jest ustawiona na 1, to to 16-bitowe pole stanowi przesunięcie w stosunku do numeru kolejnego, wskazując, że jest to ostatni pilny bajt danych.Opcje i dopełnienie:Definiuje opcjonalne pola, które przekazują dodatkowe informacje do odbiorcy.

Różnice pomiędzy TCP i UDP