آشنایی با لایه انتقال و ویژگی‌های آن
لایه انتقال که در اصل با نام Transport layer شناخته می‌شود، یکی از لایه‌های مدل OSI است. این لایه همانند دیگر لایه‌های موجود در این مدل وظایف ویژه و مهمی دارد. به عبارتی بهتر، لایه انتقال چهارمین لایه مدل OSI در شبکه‌های کامپیوتری به حساب می‌آید. و وظیفه اصلی آن نگهداری و یا کنترل ریزش اطلاعات و یا همان Flow Control است. به بیان بسیار ساده، فعالیت این لایه در مدل OSI به این منظور انجام می‌شود تا یک ارتباط منطقی در بین دو دستگاه و یا دو شبکه ایجاد شود. در ادامه این مقاله با ما همراه باشید تا بتوانید به طور دقیق تری با لایه انتقال و فعالیت‌های آن آشنا شوید.
لایه انتقال چیست؟
لایه انتقال همان طور که بیان شد لایه چهارم مدل OSI است. این لایه از ارتباطاتی که بین دو دستگاه ایجاد می‌شود به خوبی مراقبت می‌کند. علاوه بر این، کنترل جریان و خطا را نیز بر عهده دارد که باعث می‌شود نقل و انتقال داده‌ها به صورت بسیار کارآمد و موفق انجام پذیر باشد. در واقع با کنترل جریان بهترین سرعت برای انتقال انتخاب می‌شود. به معنی ساده تر کاربر با اتصال بسیار سریع، از سمت دیگر اتصال‌های کند را مورد تاثیر قرار نمی‌دهد. برای کنترل کردن خطاهای احتمالی، دستگاه دریافت کننده داده‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهد و در صورتی که انتقال با موفقیت صورت نگیرد درخواست ارسال دوباره انجام می‌شود.
همچنین لازم است بدانید که در لایه انتقال یک اتصال منطقی بین دو پایانه ارتباط همانند کامپیوترها ایجاد می‌کند. دو راه برای انجام این عمل وجود دارد :
- اتصال گرا ( connection-oriented ) : این نوع برای ارسال شدن در پروتکل TCP استفاده می‌شود. پروتکل اتصال گرا کنترل جریان با توانایی و قابلیت اعتماد بسیار زیاد را انجام می‌دهد.
- غیر اتصال گرا ( connectionless ) : روش دیگر برای نقل و انتقالات در پروتکل UDP مورد استفاده قرار می‌گیرد. پروتکل UDP که در ادامه نیز اقدام به معرفی آن می‌پردازیم، به صورت غیر متصل است. البته نسبت به پروتکل TCP دارای سرعت بیشتری نیز است.
پروتکل‌های لایه انتقال
همان طور که در قسمت قبلی نیز به آن اشاره کردیم، در لایه انتقال و مدل OSI دو نوع پروتکل بسیار مهم وجود دارند. TCP که مخفف عبارت Transmission Control Protocol و UDP که در اصل همان User Datagram Protocol است از جمله ی این پروتکل‌ها هستند. در ادامه به معرفی کامل آن‌ها می‌پردازیم.
1.پروتکل TCP یا Transmission Control Protocol :
این پروتکل به طور کلی در لایه انتقال وظیفه نظارت بر داده‌های ارسالی و یا دریافتی را دارد و می‌توان گفت از این جهت که اطلاعات را بدون هیچ گونه خطایی دریافت می‌کند، بسیار مورد اعتماد است. این نوع پروتکل همان طور که به آن اشاره شد اتصال گرا است؛ به معنی آن که پیش از ارسال کردن اطلاعات حتما باید از صحت و ایمنی ارتباطات بین سیم‌ها مطمئن شد.
از جمله نکات مهمی که در مورد این پروتکل در لایه انتقال می‌توان به آن اشاره کرد این است که این پروتکل با کمک فرآیندی که دارای سه مرحله است و به نام Three Way Handshake معروف است موجب می‌شود ارتباطات برقرار شوند. به عبارتی بهتر پیش از اینکه هر گونه داده و یا اطلاعاتی را ارسال کند طی یک فرآیند سه مرحله ای این اطلاعات بررسی می‌شوند. این سه مرحله و عمل دقیق آن‌ها به ترتیب زیر است :
- مرحله اول : در ابتدا سیستم با کمک ارسال بسته ای که تنها Flag SYN آن مورد تنظیم واقع شده است، در خواست ارتباط می‌دهد.
- مرحله دوم : در مرحله بعدی سیستم دوم بسته‌هایی که Flag های SYN و ACK را تنظیم کرده است، ارسال می‌کند که آمادگی خود را اعلام می‌کند.
- مرحله سوم : در مرحله نهایی سیستم اول بسته ای که شامل ACK Flag است را به سیستم دوم می‌فرستد. که این امر می‌تواند بیانگر تشکیل شدن ارتباط باشد.
به طور کلی در صورتی که سه مرحله نام برده شده در بالا در لایه انتقال بدون هیچ گونی مشکل انجام شد، می‌توان گفت که ارتباطات TCP برقرار شده است.
پرچم‌ها (Flag)
لازم است بدانید که پرچم‌ها (Flag) و همان طور که در قسمت قبلی به آن اشاره شد، نقش بسیار تعیین کننده‌ای در پروتکل TCP دارند. به عنوان مثال در صورتی که پرچم و یا SYN Flag یک باشد. این امر می‌تواند نمایانگر درخواست شروع کردن یک ارتباط باشد. در ادامه دیگر انواع پرچم‌ها و فعالیت آن‌ها را برای شما معرفی می‌کنیم.
- پرچم SYN یا (Synchronize) : این Flag برای اعلام آغاز یک ارتباط جدید کاربرد دارد.
- پرچم ACK یا (Acknowledgment) : دریافت یک بسته به عهده این پرچم است.
- پرچم PSH یا (Push) : برای ارسال بدون فاصله داده‌ها استفاده می‌شود.
- پرچم RST یا (Reset) : برای اینکه بتوان اقدام به راه اندازی مجدد ارتباط کرد از این Flag استفاده می‌شود.
- پرچم FIN یا (Finish) : برای اعلام اتمام ارتباط از این پرچم استفاده می‌شود.
- پرچم URG یا (Urgent) : در صورتی که داده‌های درون بسته به سرعت پردازش شوند، این Flag یک خواهد شد.
2.پروتکل UDP یا User Datagram Protocol :
نوع دوم پروتکل که در لایه انتقال استفاده می‌شود، UDP است. همان طور که قبل تر نیز به آن اشاره کردیم از نوع بدون اتصال است و همچنین بررسی ویژه ای برای اطمینان از صحت ارتباطات سیستم پیش از ارسال کردن داده ها انجام نمی‌دهد. این پروتکل در اصل برای هنگامی که ارسال داده‌ها و رسیدن به اطمینان بالا از صحت آن‌ها به جای سرعت انتقال بالا نیاز است، استفاده می‌شود.
آشنایی با پورت در لایه انتقال
پورت در واقع همان درگاه ورودی و خروجی است که در لایه انتقال نیز مطرح است و در ارتباطات بین Client و Server اهمیت بسیار زیادی دارد. در صورتی که شما قصد داشته باشید یک شبکه را راه اندازی کنید. لازم است بدانید که به طور کلی دو نوع پورت وجود دارد:
پورت سخت افزاری
این نوع پورت که شامل پورت‌های LAN هستند، بر روی مادر بورد، سوئیچ‌ها، روتر‌ها قرار می‌گیرند و توانایی دیدن آن‌ها نیز وجود دارد.
پورت نرم افزاری
این پورت‌ها قابل رویت نیستند و به تعداد بسیار زیادی حدود ۶۵۵۳۵ برای هر دو نوع پروتکل TCP و UDP وجود دارد. در صورتی که به درستی با مفهوم و معنی پورت‌ها آشنا نیستید، به طور کلی می توان این توضیح را برای آن‌ها بیان کرد که پورت‌های نرم افزاری در اصل کانال‌های مجزایی هستند که بر روی آدرس قرار می گیرند. و شما می‌توانید بر اساس درخواست و پروتکل و البته نوع آن‌ها یکی از کانال‌ها را مورد استفاده قرار دهید. بنابراین دیگر نیاز نخواهد بود تا برای هر درخواست و سرویس یک IP برای ایجاد ارتباطات راه اندازی کنید.
لایه انتقال چه خدماتی را ارائه می‌دهد؟
در ادامه به طور کلی به عمده ترین خدماتی که این لایه در اختیار قرار می‌دهد اشاره می‌کنیم :
تحویل درست اطلاعات :
لایه انتقال اطمینان حاصل می‌کند که بسته‌ها همیشه به ترتیب دقیق تحویل داده می‌شوند. که این کار را با اختصاص دادن شماره به آن‌ها انجام می‌دهد. اگر چه لایه شبکه این مسئولیت را به عهده دارد اما لایه انتقال می‌تواند هر گونه اختلاف در ترتیب بسته‌ها و یا قطعی سیستم را با مرتب کردن مجدد آن‌ها برطرف کند.
کنترل جریان :
دستگاه‌هایی که در هر انتهای یک اتصال شبکه قرار دارند، اغلب راهی برای دانستن توانایی‌های یکدیگر از نظر توان عملیاتی ندارند. داده‌ها ممکن است سریع تر از سرعتی که دستگاه گیرنده قادر به پردازش آن است ارسال شوند. هنگامی که این اتفاق می‌افتد، ممکن است موجب خرابی کامل ارتباطات شود. برعکس آن، اگر دستگاه دریافت کننده، داده‌ها را به اندازه کافی سریع دریافت نکند، این امر ممکن است باعث کاهش عملکرد شبکه شود. بنابراین لایه انتقال که وظیفه کنترل جریان را دارد موجب می‌شود که داده‌ها با سرعت قابل قبولی برای هر دو طرف با مدیریت جریان داده ارسال شوند.
کنترل ترافیک :
شبکه‌های ارتباطات دیجیتال در معرض محدودیت‌های پهنای باند و سرعت پردازش هستند که این می‌تواند به این معنی باشد که پتانسیل زیادی برای ازدحام داده‌ها در شبکه به وجود آید. این ازدحام شبکه می‌تواند تقریباً هر بخش از یک شبکه را تحت تأثیر قرار دهد. لایه انتقال می‌تواند علائمی که موجب افزایش حجم و کاهش نرخ جریان را شناسایی و اقدامات مناسب را برای رفع این مشکلات انجام دهد.
مالتی پلکس کردن ( Multiplexing ) :
انتقال جریان‌های بسته‌های متعدد از برنامه‌های غیرمرتبط یا منابع دیگر (مالتی پلکس) در یک شبکه به مکانیزم‌های کنترلی بسیار اختصاصی نیاز دارد که در لایه انتقال یافت می‌شوند. این مالتی پلکس در حقیقت امکان استفاده از برنامه های کاربردی همزمان را در یک شبکه مانند زمانی که مرورگرهای اینترنت مختلف در یک رایانه باز می‌شوند، را فراهم می‌کند. این مورد یکی از بهترین فعالیت های موجود در لایه انتقال را موجب می‌شود.
جهت گیری بایت :
برخی از برنامه‌ها ترجیح می‌دهند به جای بسته‌ها، جریان‌های بایتی را دریافت کنند. لایه انتقال امکان انتقال جریان‌های داده بایت محور را در صورت نیاز فراهم می‌کند.
نتیجه گیری
مدل OSI دارای لایه های مختلفی است که از جمله آن ها لایه انتقال و یا همان Transport layer است. این لایه که همان لایه چهارم مدل OSI است به طور کلی وظیفه دارد از اطلاعات نگهداری و کنترل کند و یا به عبارتی ساده تر وظیفه لایه انتقال این است که از رسیدن درست و به موقع اطلاعات از مبدا به مقصد اطمینان حاصل کند.
اولین دیدگاه را اضافه کنید.