У.З.Транспортные протоколы

Рассмотренные ранее протоколы трех нижних уровней Эталонной модели взаимодейст­вия открытых систем обеспечивают функционирование сети передачи данных. Естественно, что эти протоколы в той или иной степени зависят от структуры сети передачи данных. В свою очередь протоколы верхних уровней, начиная с сеансового уровня, также не осуществ­ляют управление обменом (передачей) данных между процессами. Реализация этих функций возлагается на транспортную службу и транспортные протоколы, основным назначением ко­торых и является обеспечение надежной связи между прикладными процессами компьютер­ной сети. Соответственно, в Эталонной модели взаимодействия открытых систем протоколы транспортного уровня занимают промежуточное положение между сетевыми и прикладными протоколами (рис.7.9).

ОбТШёубаём мё мааёё

Т пм ai Q а б of ёбёёё

Прикладной

Г баапбааёбаёШ Q ё

flaai nT аи ё

Т 6aaf ёдабёу agaei Т ааёпбаёу ТТёйдТаабаёу пёТмфбабмё пабф

 

СбаГ пмббГйё

(X бааёаГ ёа

Tai am aaf f Qi ё

i ааэабТбТбаппа] ё

ЙаоааТ ё

ЁаГ аёйГ и ё

(X бааёаГ ёа пабф Табааа*ёаам Об

Оёдё-апёёё

Оеп.7.9. 1 апбТ оба: пТ Т ббм а 66Т ai у а

toaeT f f Т ё i Т ааёё agaei Т айёпбаёу Тбёбйбйбпёпоа]

Как известно, качество передачи информации во многом определяется используемой сетью связи. Естественно, что при допустимом уровне надежности передачи, например при оптоволоконных линиях связи, достаточно использовать минимальный набор транспортных услуг и простейший протокол обмена информацией. Особое значение транспортные прото­колы приобретают в компьютерных сетях, передающая среда которых характеризуется отно­сительно высоким уровнем ошибок и низкой надежностью передачи данных. В данном слу­чае обеспечение требуемого уровня качества передачи информации достигается за счет ус­ложнения протокола транспортного уровня.

Одним из первых протоколов транспортного уровня является протокол АННР (ARPA Host-to-Host Protocol), разработанный для сети ARPA. Учитывая, что первоначально эта сеть обеспечивала достаточно надежную передачу сообщений, основное внимание в протоколе АННР уделялось управлению потоком данных, адресации пользователей, а также взаимодей­ствию с программами, реализующими протоколы верхних уровней. Развитие сети ARPA в направлении использования сетей передачи данных общего пользования привело к появле­нию нового, более надежного протокола, известного в настоящее время под названием "про­токол управления передачей" или TCP (сокращение от Transmission Control Protocol). Глав­ным образом этот протокол используется в компьютерных сетях с коммутацией пакетов.

Глава 2. Аббёойёооба ёинфоадшб пйдйё 117

Протокол TCP оказался достаточно удачным и был положен в основу стандартного между­народного протокола транспортного уровня. Соответственно, МККТТ определил рекоменда­цию Х.224 для данного транспортного протокола, а также рекомендацию Х.214 для транс­портной службы.

С целью выбора оптимального набора транспортных услуг стандартным протоколом определено три типа (А, В, С) сетевых соединений и пять классов (О, 1, 2, 3, 4) транспортного протокола. В зависимости от характеристик конкретной сети передачи данных определяется тип сетевого соединения, которому она удовлетворяет. Затем, с учетом требуемого уровня качества передачи выбирается необходимый класс транспортного протокола.

Рассмотрим более подробно соотношение типов сетевых соединений и классов транс­портных протоколов. Так, тип А определяет сетевое соединение с приемлемой частотой оши­бок и допустимой интенсивностью сбоев, о появлении которых сообщается транспортной службе. Считается, что пакеты не теряются, и не нарушается порядок их следования. В этом случае на транспортном уровне нет необходимости предусматривать услуги восстановления сбоев, информирования о потере данных, восстановления последовательности и т. д.

Сетевые соединения типа В определяются как соединения с приемлемой частотой оши­бок, но неприемлемой интенсивностью сигнализируемых повреждений. В этом случае транс­портный протокол сам должен поддерживать режим восстановления при сбоях.

Наконец, сетевые соединения класса С — это такие соединения, при которых частота сбоев неприемлема для пользователя транспортной услуги. В этом случае транспортный про­токол должен обладать возможностью обнаружения сетевых сбоев и восстановления соеди­нения, а также определять нарушения в порядке следования пакетов и восстанавливать его.

Выбор класса определяется качеством обслуживания, которое запрашивает пользова­тель транспортной услуги, а также нижестоящим сетевым соединением (или соединениями), предоставляющим необходимые услуги.

Так 0 класс (ТРО) определяет простейший тип транспортного соединения, для которого определен минимум функций. Для этого класса транспортного протокола требуется только установить простое транспортное соединение. При сбоях он не предусматривает вос­становление транспортных соединений. Предполагается, что сетевое соединение обеспечива­ет приемлемый уровень ошибок, а также допустимую частоту сетевых сбоев, о каждом из ко­торых сообщается на вышестоящие уровни. Подобные условия выполняются в рамках сете­вого соединения типа А, на которое и рассчитан 0 класс транспортного соединения.

Класс 1 (ТР1) — это тоже простой класс транспортного соединения, но по сравнению с О классом в него включены основные возможности восстановления при сбоях. Сбои могут происходить по ряду причин, в частности из-за разъединения или повреждений в сети, а так­же в случае приема блока данных неопознанного транспортного соединения.

Классы 2, 3 и 4 (ТР2, ТРЗ и ТР4) — это соответственно более сложные классы, предос­тавляющие дополнительные услуги по повышению надежности сетевого соединения. Эти ус­луги реализуются с помощью специальных управляющих процедур и примитивов. Прими­тивы являются абстрактными представлениями взаимодействий через точки доступа услуг, указывающими, что между пользователем и поставщиком услуги передается информация. Пользователь транспортной услуги и транспортный объект находятся на одном и том же уровне и взаимодействуют между собой путем обмена примитивами транспортных услуг. В свою очередь, транспортный объект и поставщик сетевой услуги, взаимодействуют путем обмена примитивами сетевых услуг через межуровневый интерфейс.

Транспортный протокол не регламентирует, как должны быть реализованы примитивы, определяется лишь их состав и выполняемые функции. Предписаны четыре типа примити­вов: запрос, признак, ответ и подтверждение.

Требуемый уровень надежности передачи обеспечивается рядом транспортных функ­ций, основными среди которых являются: