Tầng vận chuyển - OSI Tầng 4 & Các giao thức tầng vận chuyển phổ biến

Lớp vận chuyển: Lớp 4 của mô hình OSI

Lớp vận chuyển, là lớp của Mô hình OSI (kết nối hệ thống mở), cho phép lưu lượng truy cập thú vị hơn. Nó chịu trách nhiệm cho giao tiếp đầu cuối qua mạng.

Lớp vận chuyển cung cấp khả năng giao tiếp logic giữa các quy trình ứng dụng chạy trên các máy chủ khác nhau trong kiến ​​trúc phân lớp của các giao thức và các thành phần mạng khác.

Lớp vận chuyển cũng chịu trách nhiệm quản lý sửa lỗi, cung cấp chất lượng và độ tin cậy cho người dùng cuối. Lớp này cho phép máy chủ gửi và nhận dữ liệu, gói tin hoặc tin nhắn đã sửa lỗi qua mạng và là thành phần mạng cho phép ghép kênh.

Trong mô hình OSI, lớp vận chuyển là lớp thứ tư của cấu trúc mạng này.

Các lớp vận chuyển hoạt động trong suốt trong các lớp trên để truyền và nhận dữ liệu mà không có lỗi. Phía gửi chia các thông điệp ứng dụng thành các phân đoạn và chuyển chúng đến lớp mạng. Phía nhận sau đó lắp ráp lại các phân đoạn thành các thông điệp và chuyển chúng đến lớp ứng dụng.

Trong mạng máy tính, lớp vận chuyển là một phân chia khái niệm của các phương pháp trong kiến ​​trúc phân lớp của các giao thức trong ngăn xếp mạng trong Bộ giao thức Internet và Kết nối hệ thống mở (OSI). Các giao thức của lớp này cung cấp các dịch vụ truyền thông máy chủ đến máy chủ cho các ứng dụng.[1] Nó cung cấp các dịch vụ như hỗ trợ luồng dữ liệu hướng kết nối, độ tin cậy, kiểm soát luồng và ghép kênh.

Chi tiết về việc triển khai và ngữ nghĩa của Lớp vận chuyển của mô hình TCP/IP (RFC 1122), là nền tảng của Internet, và mô hình Kết nối hệ thống mở (OSI) của mạng nói chung, là khác nhau. Trong mô hình OSI, lớp vận chuyển thường được gọi là Lớp 4 hoặc L4, trong khi các lớp được đánh số không được sử dụng trong TCP/IP.

Giao thức vận chuyển nổi tiếng nhất của TCP/IP là Transmission Control Protocol (TCP), và được dùng làm tên cho toàn bộ bộ giao thức. Giao thức này được sử dụng cho các giao thức truyền dẫn hướng kết nối, trong khi User Datagram Protocol (UDP) không kết nối được sử dụng cho các giao thức truyền tin nhắn đơn giản hơn. TCP là giao thức phức tạp hơn, do thiết kế có trạng thái của nó kết hợp các dịch vụ truyền dữ liệu và luồng dữ liệu đáng tin cậy. Các giao thức nổi bật khác trong nhóm này là Datagram Congestion Control Protocol (DCCP) và Stream Control Transmission Protocol (SCTP).

Các giao thức lớp vận chuyển phổ biến

Kiểm tra các dịch vụ chính bên dưới lớp vận chuyển có thể cung cấp:

• Giao tiếp hướng kết nối: Các thiết bị tại điểm cuối của giao tiếp mạng thiết lập giao thức bắt tay để đảm bảo kết nối mạnh mẽ trước khi dữ liệu được trao đổi. Điểm yếu của phương pháp này là đối với mỗi tin nhắn được gửi đi, cần phải có xác nhận, làm tăng đáng kể tải mạng so với các gói tự sửa lỗi. Các yêu cầu lặp lại gây ra sự chậm lại đáng kể của tốc độ mạng khi các luồng byte hoặc datagram bị lỗi được gửi đi.
• Giao hàng theo cùng một thứ tự: Đảm bảo các gói tin luôn được giao theo trình tự nghiêm ngặt. Mặc dù lớp mạng chịu trách nhiệm, lớp vận chuyển có thể sửa bất kỳ sự khác biệt nào về trình tự do việc mất gói tin hoặc gián đoạn thiết bị.
• Tính toàn vẹn dữ liệu: Sử dụng tổng kiểm tra, tính toàn vẹn dữ liệu trên tất cả các lớp phân phối có thể được đảm bảo. Các tổng kiểm tra này đảm bảo rằng dữ liệu được truyền đi giống với dữ liệu được nhận thông qua các nỗ lực lặp lại của các lớp khác để gửi lại dữ liệu bị thiếu.
• Kiểm soát luồng: Các thiết bị ở mỗi đầu của kết nối mạng thường không có cách nào biết được khả năng của nhau về thông lượng dữ liệu và do đó có thể gửi dữ liệu nhanh hơn khả năng đệm hoặc xử lý của thiết bị nhận. Trong những trường hợp này, tràn bộ đệm có thể gây ra sự cố truyền thông hoàn toàn. Ngược lại, nếu thiết bị nhận không nhận dữ liệu đủ nhanh, điều này sẽ gây ra tình trạng tràn bộ đệm, có thể gây ra sự giảm hiệu suất mạng không cần thiết.
• Kiểm soát lưu lượng: Mạng truyền thông kỹ thuật số phải tuân theo các hạn chế về băng thông và tốc độ xử lý, điều này có thể có nghĩa là có khả năng tắc nghẽn dữ liệu rất lớn trên mạng. Tình trạng tắc nghẽn mạng này có thể ảnh hưởng đến hầu hết mọi phần của mạng. Lớp vận chuyển có thể xác định các triệu chứng của các nút quá tải và tốc độ lưu lượng giảm.
• Ghép kênh: Việc truyền nhiều luồng gói tin từ các ứng dụng không liên quan hoặc các nguồn khác (ghép kênh) qua mạng đòi hỏi một số cơ chế điều khiển rất chuyên dụng, được tìm thấy trong lớp vận chuyển. Ghép kênh này cho phép sử dụng các ứng dụng đồng thời qua mạng như khi các trình duyệt internet khác nhau được mở trên cùng một máy tính. Trong mô hình OSI, ghép kênh được xử lý trong lớp dịch vụ.
• Định hướng byte: Một số ứng dụng thích nhận luồng byte thay vì gói tin; lớp vận chuyển cho phép truyền luồng dữ liệu theo định hướng byte nếu cần.