Транспортный уровеньOsi

Задачи уровня

Транспортный уровень предназначен для оптимизации передачи данных от отправителя к получателю, управления потоком данных и реализации запрошенного сеансовым уровнем качества обслуживания. На этом уровне определяется требуемый размер пакета (сегмента) для данной сетевой архитектуры. Уровень отвечает за сегментацию данных и их сборку в пункте назначения. Транспортный уровень гарантирует, что данные получены в правильном порядке, он же удаляет дубликаты и пересылает потерянные пакеты.

Данный уровень обеспечивает передачу данных с той степенью надежности, которая требуется приложениям. В качестве примеров транспортных протоколов можно привести TCP и UDP стека TCP/IP (они рассмотрены в соответствующей части курса), а также протокол SPX стека Novell. В рамках модели OSI были также разработаны соответствующие рекомендацииМОС и МККТТ. Это:

• ISO 8072 и МККТТ Х.214, определяющие требования к транспортному сервису;

• ISO 8073 и МККТТ Х.224, – процедуры транспортного протокола.

Модель OSIопределяет пять классов сервиса, предоставляемых транспортным уровнем. Эти классы сервиса отличаются предоставляемыми услугами: срочностью, возможностью восстановления прерванной связи, мультиплексированием нескольких соединений, созданных для различных прикладных протоколов через общий транспортный протокол, а главное – обнаружением и исправлением ошибок передачи, таких как искажение, потеря и дублирование пакетов.

Выбор класса сервиса транспортного уровня определяется умением приложения проверять данные и надежностью всей системы транспортировки в сети. Так, например, если качество каналов связи очень высокое и вероятность возникновения ошибок, не обнаруживаемых протоколами более низких уровней, невелика, разумно воспользоваться одним из облегченных сервисов транспортного уровня, не усложненного многочисленными проверками, квитированием и другими приемами повышения надежности. Если же транспортные средства очень ненадежны, то целесообразно обратиться к наиболее развитому сервису транспортного уровня с максимальными средствами обнаружения и устранения ошибок – с предварительным установлением логического соединения, контрольными суммами и циклической нумерацией пакетов, установлением тайм-аутов доставки и т.п.

Фактически транспортный сервис и транспортный протокол, предложенныйOSI,включают в себя 5 разных сервисов и протоколов, именуемых классами и ориентированными на разный сетевой сервис.

Определено 3 типа сетевого сервиса:

• А – с приемлемым для пользователя уровнем необнаруженных ошибок и приемлемой частотой сообщений об обнаруженных ошибках;

• В – с приемлемым уровнем необнаруженных ошибок, но неприемлемой частотой сообщений об обнаруженных ошибках;

• С – с неприемлемым уровнем необнаруженных ошибок и неприемлемой частотой сообщений об обнаруженных ошибках.

Каждый класс транспортного протокола имеет разный функциональный состав (см. рис.). Классы 2 и 3 отличаются от классов 0 и 1 наличием процедур мультиплексирования транспортных соединений в сетевые. Такое мультиплексирование снижает затраты на использование сетевых соединений.

Транспортный протокол предоставляет пользователю следующие возможности.

• Адресация партнера.

• Выбор качества сервиса.

• Использование самых различных (и разнородных) сетевых ресурсов. Уровень скрывает от пользователя особенности сетевых средств.

• Сквозная прозрачная передача протокольных блоков данных (из конца в конец), в которых могут находиться блоки данных с любым содержанием, форматом, способом кодирования.

Услуги транспортного уровня

Установление соединения

Впримитиве T-CONNECT request указываются: вызываемый адрес, использование срочных данных, параметры качества сервиса, данные пользователя (32 байта).

В поступающем обратно примитиве T-CONNECT confirmation содержатся согласуемые партнером значения параметров качества сервиса: пропускной способности, транзитной задержки, коэффициента необнаруженных ошибок и вероятности отказа.

Разъединение

В поле "причина" сообщается источник разъединения – удаленный пользователь или транспортный уровень.

Передача данных

Длина поля "данные пользователя" в примитиве не ограничивается, т.к. сам транспортный уровень осуществляет разбиение на протокольные блоки данных (ПБД).

Передача срочных данных

Объем поля "данные" не превышает 16 байт. Следующий примитив T-EXPEDITED-DATA не может передаваться, пока не завершится передача предыдущего.

Классы транспортного протокола

Класс 0— имеет только функции по установлению соединения и передаче данных. Используется только в сетях с очень хорошим сетевым сервисом типа А (Х.25).

Класс 2— включает дополнительные функции мультиплексирования и передачи срочных данных (применяется тоже для сетевого сервиса типа А).

Классы 1 и 3— имеют функции по восстановлению потока данных после сбросов сетевого соединения или разъединения. Эти функции включают: хранение блоков до подтверждения, повторную их передачу по запросу, прикрепление к новому сетевому соединению.

Различие между кассами 1 и 3 состоит лишь в отсутствии мультиплексирования в классе 1. Данные классы целесообразны в сетях с сетевым соединением типа В.

Класс 4— используется при сетевом соединении очень плохого качества (например, дейтаграммная сеть, в которой не контролируется доставка данных). Этот класс имеет функции контроля передачи блоков, не реагирует на сетевые сбросы и разъединения, не требует доставки данных по сетевому соединению с сохранением их последовательности.

Процедуры протокола

Рассмотрим некоторые процедуры транспортного протокола.

Сегментация и сборка

Это операция разбивки на части (сегменты) длинных сервисных блоков данных, поступающих от пользователя, и обратная операция по сборке таких блоков.

Сцепление и выделение

Соединение вместе нескольких блоков данных транспортного протокола (БДТП) для переноса в одном сетевом сервисном блоке данных (и обратная операция).

Нумерация блоков данных

Ведется по модулю 2⁷ (т.е. 0  127) или при расширенном формате по модулю 2³¹.

Хранение блоков данных до поступления на них подтверждения

Явное управление потоком

Для этого в передаваемых блоках используется параметр «кредит передачи». Это число блоков, которое в данный момент может принять абонент.

Дополнительное кодирование

Применяется в классе 4. К блоку добавляются 2 байта для обнаружения ошибок (циклический код).

Повторная передача блока данных

Производится после истечения тайм-аута ожидания подтверждения. Используется в классе 4.

Восстановление порядка следования блоков данных

Применяется в классе 4 на базе порядковых номеров блоков.

Расщепление и объединение

Используется в классе 4. Позволяет транспортному соединению пользоваться несколькими сетевыми соединениями для большей надежности и повышения пропускной способности. Блоки данных могут передаваться по любому из прикрепленных сетевых соединений.

Формат БДТП

На рисунке приведен формат блока данных транспортного протокола.

Вначале блока помещается поле «ИД» – идентификатор длины блока. Следом идет поле «код» —последовательность 11110000, указывающая на то, что это блок данных.