logo

Transportlagsprotokoller

  • Transportlaget er representert av to protokoller: TCP og UDP.
  • IP-protokollen i nettverkslaget leverer et datagram fra en kildevert til destinasjonsverten.
  • I dag støtter operativsystemet flerbruker- og multiprosesseringsmiljøer, et eksekverende program kalles en prosess. Når en vert sender en melding til en annen vert, betyr det at kildeprosessen sender en prosess til en destinasjonsprosess. Transportlagsprotokollene definerer noen tilkoblinger til individuelle porter kjent som protokollporter.
  • En IP-protokoll er en vert-til-vert-protokoll som brukes til å levere en pakke fra kildeverten til destinasjonsverten, mens transportlagsprotokoller er port-til-port-protokoller som fungerer på toppen av IP-protokollene for å levere pakken fra den opprinnelige. port til IP-tjenestene, og fra IP-tjenester til destinasjonsporten.
  • Hver port er definert av en positiv heltallsadresse, og den er på 16 biter.
Transportlagsprotokoller

UDP

  • UDP står for Brukerdatagramprotokoll .
  • UDP er en enkel protokoll og den gir ikke-sekvensert transportfunksjonalitet.
  • UDP er en forbindelsesløs protokoll.
  • Denne typen protokoll brukes når pålitelighet og sikkerhet er mindre viktig enn hastighet og størrelse.
  • UDP er en ende-til-ende transportnivåprotokoll som legger til transportnivåadresser, kontrollsum feilkontroll og lengdeinformasjon til dataene fra det øvre laget.
  • Pakken produsert av UDP-protokollen er kjent som et brukerdatagram.

Brukerdatagramformat

Brukerdatagrammet har en 16-byte overskrift som er vist nedenfor:

Transportlagsprotokoller

Hvor,

    Kildeportadresse:Den definerer adressen til søknadsprosessen som har levert en melding. Kildeportadressen er en 16-bits adresse.Destinasjonsportadresse:Den definerer adressen til søknadsprosessen som vil motta meldingen. Destinasjonsportadressen er en 16-biters adresse.Total lengde:Den definerer den totale lengden på brukerdatagrammet i byte. Det er et 16-bits felt.Sjekksum:Kontrollsummen er et 16-bits felt som brukes i feildeteksjon.

Ulemper med UDP-protokollen

  • UDP gir grunnleggende funksjoner som trengs for ende-til-ende levering av en overføring.
  • Den gir ingen sekvenserings- eller omorganiseringsfunksjoner og spesifiserer ikke den skadede pakken når du rapporterer en feil.
  • UDP kan oppdage at en feil har oppstått, men den spesifiserer ikke hvilken pakke som har gått tapt da den ikke inneholder en ID eller sekvensnummer for et bestemt datasegment.

TCP

  • TCP står for Transmission Control Protocol.
  • Den gir full transportlagstjenester til applikasjoner.
  • Det er en tilkoblingsorientert protokoll betyr forbindelsen som er etablert mellom begge endene av overføringen. For å opprette forbindelsen genererer TCP en virtuell krets mellom sender og mottaker for varigheten av en overføring.

Funksjoner av TCP-protokollen

    Strømdataoverføring:TCP-protokollen overfører dataene i form av en sammenhengende strøm av byte. TCP grupperer bytene i form av TCP-segmenter og sendte dem deretter til IP-laget for overføring til destinasjonen. TCP segmenterer selv dataene og videresender til IP.Pålitelighet:TCP tildeler et sekvensnummer til hver byte som sendes og forventer en positiv bekreftelse fra den mottakende TCP. Hvis ACK ikke mottas innen et tidsavbruddsintervall, blir dataene sendt på nytt til destinasjonen.
    Den mottakende TCP-en bruker sekvensnummeret til å sette sammen segmentene på nytt hvis de kommer ut av drift eller for å eliminere de dupliserte segmentene.Flytkontroll:Ved mottak sender TCP en bekreftelse tilbake til avsenderen som indikerer antallet byte den kan motta uten å overfylle den interne bufferen. Antall byte sendes i ACK i form av det høyeste sekvensnummeret det kan motta uten problemer. Denne mekanismen er også referert til som en vindusmekanisme.Multipleksing:Multipleksing er en prosess for å akseptere data fra forskjellige applikasjoner og videresende til forskjellige applikasjoner på forskjellige datamaskiner. På mottakersiden blir dataene videresendt til riktig applikasjon. Denne prosessen er kjent som demultipleksing. TCP overfører pakken til riktig applikasjon ved å bruke de logiske kanalene kjent som porter.Logiske forbindelser:Kombinasjonen av stikkontakter, sekvensnumre og vindusstørrelser kalles en logisk forbindelse. Hver tilkobling identifiseres av paret av stikkontakter som brukes av sende- og mottaksprosesser.Full dupleks:TCP tilbyr full duplekstjeneste, dvs. dataflyten i begge retninger samtidig. For å oppnå full duplekstjeneste bør hver TCP ha sende- og mottaksbuffere slik at segmentene kan flyte i begge retninger. TCP er en tilkoblingsorientert protokoll. Anta at prosess A ønsker å sende og motta data fra prosess B. Følgende trinn skjer:
    • Etabler en forbindelse mellom to TCPer.
    • Data utveksles i begge retninger.
    • Tilkoblingen er avsluttet.

TCP-segmentformat

Transportlagsprotokoller

Hvor,

alfabet og tall
    Kildeportadresse:Den brukes til å definere adressen til applikasjonsprogrammet i en kildedatamaskin. Det er et 16-bits felt.Destinasjonsportadresse:Den brukes til å definere adressen til applikasjonsprogrammet i en destinasjonsdatamaskin. Det er et 16-bits felt.Sekvensnummer:En datastrøm er delt inn i to eller flere TCP-segmenter. 32-bits sekvensnummerfeltet representerer posisjonen til dataene i en original datastrøm.Bekreftelsesnummer:Et 32-felts bekreftelsesnummer bekrefter dataene fra andre kommuniserende enheter. Hvis ACK-feltet er satt til 1, spesifiserer det sekvensnummeret som mottakeren forventer å motta.Topptekstlengde (HLEN):Den spesifiserer størrelsen på TCP-overskriften i 32-biters ord. Minimumsstørrelsen på overskriften er 5 ord, og den maksimale størrelsen på overskriften er 15 ord. Derfor er den maksimale størrelsen på TCP-hodet 60 byte, og minimumsstørrelsen på TCP-hodet er 20 byte.Forbeholdt:Det er et seks-bits felt som er reservert for fremtidig bruk.Kontrollbiter:Hver bit av et kontrollfelt fungerer individuelt og uavhengig. En kontrollbit definerer bruken av et segment eller fungerer som en gyldighetssjekk for andre felt.

Det er totalt seks typer flagg i kontrollfeltet:

    URG:URG-feltet indikerer at dataene i et segment haster.ACK:Når ACK-feltet er satt, validerer det bekreftelsesnummeret.PSH:PSH-feltet brukes til å informere avsenderen om at høyere gjennomstrømming er nødvendig, så hvis mulig må data skyves med høyere gjennomstrømning.RST:Tilbakestillingsbiten brukes til å tilbakestille TCP-forbindelsen når det oppstår forvirring i sekvensnumrene.SYN:SYN-feltet brukes til å synkronisere sekvensnumrene i tre typer segmenter: tilkoblingsforespørsel, tilkoblingsbekreftelse (med ACK-biten satt) og bekreftelsesbekreftelse.SLUTT:FIN-feltet brukes til å informere den mottakende TCP-modulen om at avsenderen er ferdig med å sende data. Den brukes i forbindelsesterminering i tre typer segmenter: oppsigelsesforespørsel, oppsigelsesbekreftelse og bekreftelse av oppsigelse.
      Vindusstørrelse:Vinduet er et 16-bits felt som definerer størrelsen på vinduet.Sjekksum:Kontrollsummen er et 16-bits felt som brukes i feildeteksjon.Haster pekepinn:Hvis URG-flagget er satt til 1, er dette 16-bits feltet en offset fra sekvensnummeret som indikerer at det er en siste presserende databyte.Alternativer og polstring:Den definerer de valgfrie feltene som formidler tilleggsinformasjonen til mottakeren.

Forskjeller svart/hvit TCP og UDP

Grunnlag for sammenligning TCP UDP
Definisjon TCP etablerer en virtuell krets før dataene overføres. UDP overfører dataene direkte til måldatamaskinen uten å bekrefte om mottakeren er klar til å motta eller ikke.
Tilkoblingstype Det er en tilkoblingsorientert protokoll Det er en tilkoblingsløs protokoll
Hastighet langsom høy
Pålitelighet Det er en pålitelig protokoll. Det er en upålitelig protokoll.
Topptekststørrelse 20 byte 8 byte
bekreftelse Den venter på bekreftelse av data og har muligheten til å sende de tapte pakkene på nytt. Den tar verken bekreftelsen, eller den sender den skadede rammen på nytt.