Транспортный уровень

Транспортный уровень (Transport Layer) предназначен для управления сквозной транспортировкой сообщений от узла-отправителя к узлу-получателю с целью оптимизации использования средств связи, выбора вида и качества обслуживания процесса, а также обеспечения целостности информации, если ее не обеспечивают нижние уровни модели. Иными словами, на этом уровне создается виртуальный канал между двумя точками сети с выбором режима коммуникаций – коммутация каналов, пакетов, сообщений, а также формируется стандартное транспортное сообщение, состоящее из передаваемой информации и сформированных идентификаторов начала и конца сообщения, обеспечивающих передачу информации от системы-отправителя до системы-получателя.

С целью выбора оптимального набора транспортных услуг стандартным протоколом определено три типа (по частоте ошибок и допустимой интенсивности сбоев) сетевых соединений и пять классов (по числу и качеству запрашиваемой услуги) транспортного протокола, причем для повышения надежности сетевого соединения в данных классах протоколов предусмотрены пять групп специальных управляющих процедур, называемых примитивами. Эти виды сервиса отличаются качеством предоставляемых услуг: срочностью, возможностью восстановления прерванной связи, наличием средств мультиплексирования нескольких соединений между различными прикладными протоколами через общий транспортный протокол, а главное – способностью к обнаружению и исправлению ошибок передачи, таких как искажение, потеря и дублирование пакетов.

Выбор класса сервиса транспортного уровня определяется, с одной стороны, тем, в какой степени задача обеспечения надежности решается самими приложениями и протоколами более высоких, чем транспортный, уровней, а с другой стороны, зависит от того, насколько надежной является система транспортировки данных в сети, обеспечиваемая уровнями, расположенными ниже транспортного – сетевым, канальным и физическим. Так, например, если качество каналов передачи связи очень высокое, и вероятность наличия ошибок, не обнаруженных протоколами более низких уровней, невелика, стоит воспользоваться одним из облегченных сервисов транспортного уровня, не обремененных многочисленными проверками, квитированием и другими приемами повышения надежности. Если же транспортные средства нижних уровней изначально очень ненадежны, то целесообразно обратиться к наиболее развитому сервису транспортного уровня, который работает, используя максимум средств для обнаружения и устранения ошибок, – с помощью предварительного установления логического соединения, отслеживания доставки сообщений по контрольным суммам и циклической нумерации пакетов, установления тайм-аутов доставки и т. п.

В то же время все множество транспортных услуг делится на услуги, необходимые для управления соединением, и услуги, необходимые для передачи информации. При этом если первый вид услуг включает услуги, требуемые для создания логического соединения, завершения сеанса связи и разъединения, то второй вид служит для обеспечения требований абонентов к качеству обслуживания и режиму передачи информации.

Параметры качества обслуживания определяют требования абонентов к пропускной способности, задержке при передаче, надежности, а также приоритетности того или иного соединения по отношению к другим соединениям. Данные параметры передаются в информационном блоке транспортного протокола «запрос соединения» и принимаются на стороне получателя как равноправный транспортный объект, являясь составной частью процесса «переговоров». Они используются транспортным протоколом для определения требуемых сетевых услуг (типа сетевого соединения), выбора одного из пяти классов транспортных услуг и выбора качества обслуживания, параметры которого передаются сетевым услугам. При передаче требований абонента они включают:

• для пропускной способности – ее среднее и максимальное значение при каждом направлении передачи;

• для надежности передачи – значение приемлемой частоты необнаруженных ошибок, включая ошибки, возникающие за счет искажения, дублирования и потери информации, задание приоритета которых влияет на тип применяемой стратегии передачи и распределение ресурсов соединения;

Здесь следует отметить, что повышение качества обслуживания транспортным протоколом не допускается, а вызываемый абонентом уровень транспортной услуги при организации транспортного соединения поставщиком услуги может быть только снижен. Поэтому для отказа от соединения или его одностороннего завершения используется услуга освобождения транспортного соединения. Отсюда можно заключить, что основной задачей, решаемой на транспортном уровне, является организация режима обмена и обеспечение требуемого уровня услуг, в частности, надежной передачи сообщений (информационного блока транспортного протокола), за счет использования эффективных процедур обнаружения сбоев. Кроме того, транспортный уровень отвечает за обеспечение доставки информации с требуемым качеством между любыми узлами сети и реализует следующие функции:

• разбивка сообщения сеансового уровня на пакеты, их нумерация;
• буферизация принимаемых пакетов;
• упорядочивание прибывающих пакетов;
• адресация прикладных процессов;
• управление потоком.

Как правило, все протоколы, начиная с транспортного уровня и выше, реализуются программными средствами конечных узлов сети – компонентами их сетевых операционных систем. Наиболее распространенными протоколами транспортного уровня являются протокол TCP и UDP (управления передачей) стека TCP/IP, NCP – Netware Core Protocol, SPX (упорядоченный обмен пакетами) стека Novell, ТР4 (протокол передачи класса 4) и др.

Протоколы четырех нижних уровней обобщенно называют сетевым транспортом или транспортной подсистемой, так как они полностью решают задачу транспортировки сообщений с заданным уровнем качества в составных сетях с произвольной топологией и различными технологиями. Остальные три верхних уровня решают задачи предоставления прикладных сервисов на основании имеющейся транспортной подсистемы.

3.4. Транспортній уровень

Сеансовый уровень

Сеансовый уровень (Session layer) предназначен для организации и управления сеансами взаимодействия прикладных процессов согласно стандартам и контролирует их соблюдение, т. е. отвечает за организацию сеансов обмена информацией между оконечными устройствами. На этом уровне выполняются функции, необходимые для осуществления связи по сети двух приложений, фиксируя, какая из взаимодействующих сторон является активной в настоящий момент, и предоставляя средства синхронизации. В случае прерывания сеанса протоколы этого уровня обеспечивают его восстановление без потерь, вставляя контрольные точки в длинные передачи, чтобы в случае отказа можно было вернуться назад к последней контрольной точке, а не начинать все сначала. В противном случае сообщают о невозможности дальнейшей работы. На данном уровне создаются порты для приема и передачи сообщений, а также организуется их подключение к процессам. Таким образом, основными функциями сеансового уровня являются:

• определение адреса запрашиваемой функции или информации;

• предустановление связи с узлом, где расположена эта функция или информация;

• получение согласия на установление связи;

• проверка необходимых ресурсов для обмена;

• обмен информации о протоколах, которые будут использоваться в процессе взаимодействия.

Следовательно, сеансовый уровень предназначен для установления, поддержки и прекращения связи между приложениями или процессами, выполняемыми в разных частях сети, а его необходимость определяется сложностью сети и стремлением обеспечить высокую надежность передачи информации. На практике сеансовый уровень редко реализуется в виде отдельных протоколов, так как его функции часто объединяют с функциями прикладного уровня и определяют в одном протоколе.

На сеансовом уровне используется два протокола:

NetBIOS ( Network Basic Input/Output System), который отвечает за установление соединения между двумя компьютерами, за обработку длинных сообщений и за обнаружение и устранение ошибок. На этом уровне приложение освобождается от необходимости учитывать все детали работы сети;

Winsock (Windows Sockets), который обрабатывает запросы ввода-вывода для приложений Internet в среде Windows. Winsock происходит от сокетов UNIX, которые использовались для установки соединения и обмена данными между двумя программными процессами на одном и том же компьютере или в сети.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: