Czym jest warstwa transportowa?

Warstwa transportowa to warstwa 4 modelu komunikacyjnego OSI (Open Systems Interconnection). Odpowiada za zapewnienie, że pakiety danych są dostarczane dokładnie i niezawodnie między nadawcą a odbiorcą. Do najczęstszych protokołów warstwy transportowej należą TCP (Transmission Control Protocol) oraz UDP (User Datagram Protocol). W modelu TCP/IP warstwa transportowa znajduje się między warstwą aplikacji a warstwą sieci, odgrywając kluczową rolę w przesyłaniu danych przez sieci.

W modelu OSI warstwa transportowa znajduje się pomiędzy warstwą sieci a warstwą sesji. Warstwa sieci zajmuje się kierowaniem pakietów danych do właściwego odbiorcy, natomiast warstwa transportowa sprawdza błędy i porządkuje przychodzące pakiety, zanim przekaże je do warstwy sesji, aby mogły zostać wykorzystane przez aplikacje.

Łatwym sposobem na wyobrażenie sobie warstwy transportowej jest porównanie jej do firmy z własną pocztą wewnętrzną: warstwa sieci dostarcza wszystkie listy (pakiety danych) do budynku, a warstwa transportowa sortuje je, sprawdza i dostarcza do odpowiedniego działu (aplikacji). Jeśli listy zostaną zgubione lub uszkodzone, warstwa transportowa może zgłosić problem i zażądać ponownego wysłania—zapewniając prawidłowe i uporządkowane dostarczenie wiadomości.

Funkcje warstwy transportowej

Główną rolą warstwy transportowej jest ochrona warstwy aplikacji przed szczegółami dotyczącymi przesyłania danych przez sieć. Jej kluczowe funkcje obejmują:

• Komunikacja „end-to-end”: Umożliwia aplikacjom niezawodne wysyłanie i odbieranie strumieni danych, porządkując pakiety, jeśli dotrą w złej kolejności.
• Niezawodność: Koryguje błędy, wykrywa zgubione lub zduplikowane pakiety i zapewnia potwierdzenia pomyślnej dostawy.
• Kontrola przepływu: Zapobiega wysyłaniu większej ilości danych niż jest to możliwe do obsłużenia poprzez buforowanie oraz dostosowywanie prędkości wysyłania, jeśli to konieczne.
• Adresowanie: Używa numerów portów do rozróżniania wielu aplikacji uruchomionych na jednym urządzeniu, zapewniając dostarczenie danych do właściwego procesu.
• M multipleksacja: Umożliwia wielu aplikacjom współdzielenie tego samego połączenia sieciowego, dzięki czemu, na przykład, przeglądanie stron internetowych i oglądanie wideo mogą działać jednocześnie na jednym urządzeniu.

Warstwa transportowa w modelu TCP/IP

Model OSI jest strukturą teoretyczną pozwalającą zrozumieć komunikację między systemami, natomiast TCP/IP to model stosowany w rzeczywistych sieciach. W TCP/IP liczba warstw jest ograniczona, a warstwa transportowa znajduje się zazwyczaj bezpośrednio między warstwą aplikacji i sieci. Funkcje warstwy transportowej TCP/IP zależą od użytego protokołu.

Protokoły warstwy transportowej

Dwa najczęściej używane protokoły w warstwie transportowej to UDP i TCP:

• UDP (User Datagram Protocol): Prosty i szybki, stosowany do komunikacji w czasie rzeczywistym, gdzie strata niektórych pakietów jest akceptowalna—na przykład podczas wideokonferencji.
• TCP (Transmission Control Protocol): Połączeniowy i niezawodny. Zarządza kolejnością pakietów, retransmisjami oraz potwierdzeniami dostarczenia. Wolniejszy niż UDP, ale niezbędny w aplikacjach wymagających dokładności danych, takich jak przeglądanie stron www czy poczta elektroniczna.

Istnieją również nowsze protokoły warstwy transportowej, takie jak QUIC, które mają na celu połączenie niezawodności TCP z szybkością UDP, szczególnie dla współczesnego internetu. Do innych protokołów tej warstwy należą Fibre Channel Protocol, Reliable Data Protocol oraz Stream Control Transmission Protocol (SCTP).