Эндрю Уэзеролл - Компьютерные сети. 5-е издание

Транспортный сервис с установлением соединения, напротив, является надежным. Конечно, реальные сети содержат ошибки, но именно транспортный уровень как раз и должен обеспечивать надежный сервис поверх ненадежной сети.

В качестве примера рассмотрим два процесса, работающих на одной машине, соединенных каналом в системе UNIX (или с помощью любого средства, позволяющего обеспечить взаимодействие процессов). Эти процессы предполагают, что соединение между ними абсолютно идеально. Они не желают знать о подтверждениях, потерянных пакетах, перегрузках и т. п. Им требуется стопроцентно надежное соединение. Процесс A помещает данные в один конец канала, а процесс B извлекает их на другом. Именно для этого и предназначен транспортный сервис с установлением соединения — скрывать несовершенство сетевого сервиса, чтобы пользовательские процессы могли считать, что существует безошибочный поток битов, даже если процессы выполняются на разных машинах.

Кстати, транспортный уровень может также предоставлять ненадежный (дейтаграммный) сервис, но о нем сказать почти нечего (разве что «это дейтаграммы»), поэтому мы в данной главе сконцентрируемся на транспортном сервисе с установлением соединения. Тем не менее существуют приложения, например клиент-серверные вычислительные системы и потоковое мультимедиа, основанные на транспортных сервисах без установления соединения, поэтому ниже мы еще упомянем их.

Второе различие между сетевым и транспортным сервисами состоит в том, для кого они предназначены. Сетевой сервис используется только транспортными подсистемами. Мало кто пишет свои собственные транспортные подсистемы, и поэтому пользователи и программы почти не встречаются с голым сетевым сервисом. Базовые операции транспортного сервиса, напротив, используются многими программами, а следовательно, и программистами. Поэтому транспортный сервис должен быть удобным и простым в употреблении.

Чтобы получить представление о транспортном сервисе, рассмотрим пять базовых операций, перечисленных в табл. 6.1. Этот транспортный интерфейс сильно упрощен, но он дает представление о назначении транспортного интерфейса с установлением соединения. Он позволяет прикладным программам устанавливать, использовать и освобождать соединения, чего вполне достаточно для многих приложений.

Чтобы понять, как могут быть использованы эти операции, рассмотрим приложение, состоящее из сервера и нескольких удаленных клиентов. Вначале сервер выполняет операцию LISTEN — обычно для этого вызывается библиотечная процедура, которая обращается к системе. В результате сервер блокируется, пока клиент не обратится к нему. Когда клиент хочет поговорить с сервером, он выполняет операцию CONNECT. Транспортная подсистема выполняет эту операцию, блокируя обратившегося к ней клиента и посылая пакет серверу. Поле данных пакета содержит сообщение транспортного уровня, адресованное транспортной подсистеме сервера.

Следует сказать пару слов о терминологии. За неимением лучшего термина, для сообщений, посылаемых одной транспортной подсистемой другой транспортной подсистеме, нам придется использовать термин сегмент( segment). Это обозначение используется в TCP, UDP и других интернет-протоколах. В более старых протоколах применяется несколько неуклюжее название TPDU( Transport Protocol Data Unit— модуль данных транспортного протокола). Сейчас оно практически не используется, однако вы можете встретить его в старых статьях и книгах.

Таблица 6.1.Базовые операции простого транспортного сервиса

Базовая операция

Посланный сегмент

Значение

LISTEN (ОЖИДАТЬ)

(нет)

Блокировать сервер, пока какой-либо процесс не попытается соединиться

CONNECT

(СОЕДИНИТЬ)

CONNECTION REQUEST (ЗАПРОС СОЕДИНЕНИЯ)

Активно пытаться установить соединение

SEND (ПОСЛАТЬ)

ДАННЫЕ

Послать информацию

RECEIVE

(ПОЛУЧИТЬ)

(нет)

Блокировать сервер, пока не прибудут данные

DISCONNECT

(РАЗЪЕДИНИТЬ)

DISCONNECTION REQUEST (ЗАПРОС РАЗЪЕДИНЕНИЯ)

Прервать соединение

Сегменты, которыми обменивается транспортный уровень, помещаются в пакеты (которыми обменивается сетевой уровень). Эти пакеты, в свою очередь, содержатся в кадрах, которыми обменивается канальный уровень. Получив кадр, процесс канального уровня обрабатывает заголовок кадра и, если адрес назначения совпадает с местом доставки, передает содержимое поля полезной нагрузки кадра наверх сетевой подсистеме. Точно так же сетевая подсистема обрабатывает заголовок пакета и передает содержимое поля полезной нагрузки пакета наверх транспортной подсистеме. Эта вложенность проиллюстрирована на рис. 6.2.