Transportni sloj

Transportni sloj u referentnim OSI i TCP/IP modelima računarskih komunikacija zadužen je za prenos podataka aplikacija između dve komunikacione strane. On čini sloj između sloja aplikacije i mrežnog sloja.
U savremenim računarskim mrežama postoje dva osnovna tipa podataka u zavisnosti od kritičnog zahteva pri njihovom prenosu:
• podaci osetljivi na greške
• podaci osetljivi na kašnjenje
U skladu sa ovim zahtevima na transportnom sloju postoje dva osnovna protokola za prenos podataka:
• protokol za kontrolu prenosa (engl. Transmission Control Protocol, TCP)
• protokol korisničkih datagrama (engl. User Datagram Protocol, UDP)
Opšta uloga transportnog sloja ista je kao i kod ostalih komunikacionih slojeva – da omogući komunikaciju sloja iznad i sloja ispod (u ovom slučaju sloja aplikacije sa slojem mreže). Konkretna uloga transportnog sloja jeste da prihvati podatke od aplikacije na strani pošiljaoca i dostavi ih aplikaciji odredišta starajući se o prenosu, kontroli i ispravljanju grešaka pri prenosu i o garantovanju isporuke. Podrška za transportni sloj je uglavnom realizovana na nivou operativnih sistema računara, s tim da sam transportni sloj u njima nije eksplicitno definisan već se realizje kroz podršku za protokole tog sloja.

Primer komunikacije protokola transportnog i susednih slojeva
Nakon prihvatanja podataka od sloja aplikacije transportni sloj ima zadatak da ih prevede u oblik pogodan za transport. Funkcionalnosti koje se uglavnom očekuju od transportnog sloja su:
• Ostvarivanje virtuelne veze za prenos podataka.
• Prevođenje podataka u (uglavnom binarni) format pogodan za prenos.
• Segmentacija podataka radi efikasnijeg iskorišćenja komunikacionog
kanala.
• Isporuka podataka aplikaciji na strani primaoca u identičnom obliku u kom su poslati.
• Omogućavanje optimalne brzine prenosa podataka u skladu sa propusnom moći i učestalošću grešaka na komunikacionom kanalu i prihvatnoj moći primaoca.
• Entitete aplikativnog sloja je moguće adresovati putem portova po sopstvenom izboru s tim da je za standardizaciju u ovoj oblasti zadužena organizacija IANA. Ovo telo na zahtev proizvođača softvera analizuje opravdanost za zvaničnim dodeljivanjem slobodnih portova (u skladu sa rasprostranjenošću servisa za koji se port zahteva) i dodeljuje zahtevani port ukoliko je dostupan. Pre zvaničnog dodeljivanja porta servisu potrebno je ostvariti određenu opštost, odnosno popularnost servisa.

TCP – protokol za kontrolu prenosa

Protokol za kontrolu prenosa (engl. Transmission Control Protocol, TCP) podataka je protokol zadužen za rad sa podacima u transportnom sloju. U pitanju je protokol sa uspostavom veze dizajniran da za podatke koristi nizove bajtova i da obezbedi pouzdan prenos podataka u oba smera (full-duplex).
Ovaj protokol je pogodan za rad na komunikacionim kanalima visoke pouzdanosti a pokazuje slabije performanse na komunikacionim kanalima sa čestim oštećenjem podataka tokom prenosa.
Protokol za kontrolu prenosa jedan je od najčešće korišćenih protokola na transportnom sloju kada su u pitanju Internet i klasične lokalne mreže. Ovaj protokol je već godinama u upotrebi a razlog tome je pre svega optimalan rad na Eternet tehnologiji. Inicijalno je definisan u dokumentu RFC793 a kasnije je njegova specifikacija nekoliko puta menjana u skladu sa novim potrebama i mogućnostima računarskih mreža.
Neki parametri protokola za kontrolu prenosa određeni su u skladu sa ograničenjima komunikacionih kanala (na primer, MTUparametar je ograničen na 536 bajtova za veze sa stranama koje nisu u lokalnoj mreži) ali su se vremenom pokazali neadekvatnim usled značajnih unapređenja brzina i pouzdanosti komunikacionih kanala.
Savremena okruženja za razvoj distribuiranih aplikacija najčešće imaju razvijenu podršku za korišćenje protokola za kontrolu prenosa ili protokola višeg nivoa koji koriste njegove usluge.
To znači da ovaj protokol predstavlja de facto standard za razvoj distribuiranog softvera koji zahteva pouzdan prenos podataka. Neki od najpopularnijih servisa interneta (Veb, elektronska pošta i drugi) podrazumevaju korišćenje ovog protokola.

Upravljanje vezom

Pri korišćenju protokola za upravljanje prenosom dve strane moraju da uspostave vezu između sebe kao preduslov za dalju razmenu podataka. Za uspostavljanje veze, kao i za njen raskid, koriste se segmenti bez korisničkog sadržaja ali sa ukljućenim indikatorima SYN, FIN i ACK.
Uspostavljanje veze se vrši putem sledećih koraka:
• Klijent serveru šalje segment sa SYN indikatorom koji sadrži broj porta servera na koji klijent želi da se poveže i sa ISN-om klijenta.
• Server odgovara na SYN zahtev klijenta segmentom koji sadrži ACKindikator sa ISN-om klijenta uvećanim za jedan. Segment takođe sadržiSYN indikator servera sa njegovim ISN.
• Klijent odgovara na SYN zahtev servera šaljući segment sa ACKindikatorom koji sadrži ISN servera uvećan za jedan.
Ova tri koraka se nazivaju “rukovanje” (engl. handshake) i ukoliko ne dođe do greške u njima, veza je uspostavljena. Strana koja inicira uspostavljanje veze izvršava aktivno uspostavljanje veze (engl. active open) dok strana koja prihvata uspostavljanje veze izvršava pasivno uspostavljanje veze (engl. passive open).

Prenos segmenata za uspostavljanje veze

Jednom uspostavljena veza ostaje aktivna dok god se ne zahteva njen raskid ili dok jedna od strana ne izgubi evidenciju o njoj (npr. resetovanjem računara). To znači da su u periodima kada se veza ne koristi za prenos podataka mogući prekidi na svim nižim slojevima (uključujući i fizički).