Protokoły warstwy transportowej

Warstwa transportowa pełni w procesie przesyłu danych bardzo ważne funkcje. Przede wszystkim odpowiedzialna jest za prawidłowy przebieg komunikacji oraz jej niezawodność. Określa również sposób segmentacji danych (zasady dzielenia ich na możliwe do zarządzania części) oraz późniejszego ich scalania, a także identyfikuje dane pochodzące z różnych aplikacji (poprzez numery portów).

Dwa najpopularniejsze protokoły warstwy transportowej to TCP (ang. Transmission Control Protocol) i UDP (ang. User Datagram Protocol). Oba te protokoły są w stanie zarządzać wieloma równoczesnymi transmisjami. Różnią się zestawem funkcji jakie mogą dostarczyć aplikacjom.

Protokół UDP

UDP jest prostym, bezpołączeniowym protokołem. Jego najważniejszą zaletą jest niewielki narzut dodawany do dostarczanych danych. Porcje danych UDP są nazywane datagramami. Nie zapewnia on jednak mechanizmów ochronnych takich jak potwierdzenie dostarczenia datagramu czy retransmisji.

Aplikacje, które używają protokołu UDP to m.in.:

  • system nazw domenowych DNS (ang. Domain Name System),
  • aplikacje przesyłające strumienie Video,
  • transmisja głosu przez sieć IP (VoIP).

Poniższy rysunek przedstawia jak wygląda typowy datagram UDP.

databram UDP

Protokół TCP

TCP jest protokołem połączeniowym, tworzącym tzw. segmenty, który wprowadza pewien dodatkowy narzut, ze względu na większą liczbę realizowanych funkcji, takich jak dostarczanie ich we właściwej kolejności czy niezawodne dostarczanie i kontrola przepływu. Każdy segment TCP dodaje aż 20 dodatkowych bajtów w nagłówku, gdzie datagram UDP dodaje tylko 8 dodatkowych bajtów. Główną zaletą tego protokołu jest niezawodność, którą gwarantuje konieczność wysłania potwierdzenia przez hosta odbierającego dane zanim dostanie przesłany kolejny segment.

Aplikacje wykorzystujące protokół TCP to:

  • przeglądarki stron WWW,
  • e-mail,
  • programy do przesyłania plików.

Poniższy rysunek przedstawia jak wygląda typowy segment TCP.

segment TCP

Porty aplikacji

Z poprzedniego artykułu wiecie już, że aplikacje stosują różną numerację portów, tak aby warstwa transportowa potrafiła je rozróżnić i we właściwy sposób pokierować przepływem danych. Istnieją 3 typy numerów portów aplikacji:

  • dobrze znane porty (numery od 0 do 1023) – te numery są zarezerwowane dla usług i aplikacji. Są one powszechnie używane dla aplikacji takich jak serwery WWW (HTTP) czy serwery poczty elektronicznej (POP3/SMTP),
  • zarejestrowane porty (numery od 1024 do 49151) – te numery są zarezerwowane dla aplikacji i procesów użytkownika. Są to przede wszystkim porty używane przez aplikacje i usługi tworzone na małą skalę,
  • dynamiczne lub prywatne numery portów (od 49152 do 65535) – to numery portów, które są dynamicznie losowane przez aplikacje klienckie podczas inicjowania połączeń.

powrót do strony głównej