Протоколы транспортного уровня и поддержка надежной коммуникации
Как упоминалось ранее, главная функция Транспортного уровня - это управление данными приложения для ведения диалогов между хостами. Однако, различные приложения имеют разные требования для своих данных, поэтому и были разработаны различные протоколы Транспортного уровня, чтобы удовлетворить всем этим многообразным требованиям.
Протокол Транспортного уровня может реализовать метод надежной доставки данных. В терминах сетей, надежность означает гарантию того, что каждый кусочек данных, который посылает источник, прибудет к месту назначения. На Транспортном уровне есть три базовых операции надежности:
- отслеживание передаваемых данных
- подтверждение полученных данных
- переотправка неподтвержденных данных
Это требует процессов отслеживания Транспортным уровнем всех кусков данных для всех диалогов и повторной отправки любых данных, получение которых не было подтверждено адресатом. Транспортный уровень принимающего хоста также должен отслеживать, что данные приходят и подтверждать получение данных.
Эти процессы надежной доставки создают дополнительные накладные расходы сетевых ресурсов из-за подтверждения, отслеживания и переотправки. Чтобы обеспечить эти операции надежности, передающему и принимающему хостам приходится обмениваться дополнительными контрольными данными. Эта контрольная информация содержится в заголовке Уровня 4.
Это создает компромисс между ценностью надежной доставки и нагрузкой, которую она возлагает на сеть. Разработчики приложений должны выбирать, какой тип транспортного протокола является подходящим на основании требований их приложений. На Транспортном уровне есть протоколы, которые указывают методы либо для надежной, гарантированной доставки, либо для наиболее быстрой доставки (с наименьшими затратами). В контексте организации сетей, максимально быструю доставку называют ненадежной, поскольку нет подтверждения, что данные прибыли к месту назначения.
Определение Необходимости Надежной Доставки
Приложения, такие как базы данных, веб страницы и e-mail, требуют, чтобы все посланные данные прибыли к месту назначения в своем оригинальном состоянии, иначе они будут бесполезны. Любые пропущенные данные могут вызвать нарушение коммуникации, которая станет либо незавершенной, либо нечитаемой. Поэтому, эти приложения проектируются для использования протокола Транспортного уровня, который реализует надежность. Дополнительные сетевые накладные расходы считаются необходимыми для этих приложений.
Другие приложения более терпимы к потере небольших кусочков данных. Например, если один или два сегмента видео потока не смогут добраться до адресата, это вызовет только мгновенное нарушение в потоке. Это может привести к искажению изображения, но может быть даже незаметно для пользователя.
Добавление дополнительной нагрузки, являющейся следствием надежной доставки, для этого приложения могло бы уменьшить полезность приложения. Изображение в потоковом видео было бы сильно ухудшено, если бы устройству назначения пришлось бы считать потерянные данные и приостанавливать поток, ожидая их прибытия. Гораздо лучше отрисовывать наилучшее возможное изображение своевременно, используя те сегменты, которые прибыли и не добиваться 100%-ной надежности. Если же надежность доставки все-таки необходима по каким-либо причинам, эти приложения могут обеспечить проверку ошибок и запросы повторной отправки.