Transportschicht

Einführung und UDP

Die Transportschicht wurde bei der Besprechnung der Anwendungsschicht schon kurz angerissen, da die Anwendungsschicht die Dienste der Transportschicht nutzt. Auch bei der Besprechung des Schichtenmodells wurde das Dienstmodell der Transportschicht kurz angesprochen. Im folgenden Video wird die Transportschicht nochmal ganz allgemein vorgestellt und der einfachste Protokollvertreter dieser Schicht wird vorgestellt: UDP, das User Datagram Protocol.

Zuverlässiger Transport

Die meisten Anwendungen benötigen einen zuverlässigen Transportdienst. Aus Sicht der Anwendung sollten alle Pakete beim Empfänger ankommen und die Daten aus diesen Paketen müssen in der richtigen Reihenfolge an den Empfänger weitergegeben werden. Das hört sich trivial an, ist es aber nicht zwangsläufig, denn meist soll die verfügbare Bandbreite noch gut ausgenutzt werden, der Empfänger nicht überlastet werden und auch das Netzwerk selbst sollte nicht in die Überlast getrieben werden. Fangen wir aber mit dem ersten Problem an. Alle Pakete sollen unverändert ankommen und deren Daten in der richtigen Reihenfolge an die empfangende Anwendung weitergegeben werden.

Sequenznummern und Timer

Sequenznummern hatten wir nun schon kennengelernt, aber noch ganz allgemein betrachtet. Es wird Zeit zu sich anzuschauen wie TCP diese vergibt und nutzt. Auch die Berechnung eines Timers, um zu erkennen wann Pakete verloren gegangen sind, wird hier erklärt.

TCP Zuverlässigkeit

Die einzelnen Zutaten der Zuverlässigkeit haben wir nun kennengelernt. Jetzt kommt alles zusammen und das folgende Video erklärt wie TCP im Detail die vorher vorgestellten Mechanismen einsetzt, um Daten zuverlässig über das Internet zu übertragen.

TCP Flusskontrolle und Verbindungsverwaltung

TCP ist ein Verbindungsorientiertes Protokoll, d.h. bevor Daten ausgetausch werden können, muss eine Verbindung aufgebaut werden. Im Verbindungsaufbau tauscht man sich über gewisse Parameter aus, die für den eigentlichen Datenaustausch benötigt werden. Eine Information ist z.B. die Größe des Empfangsfensters, das genutzt wird um den Empfänger nicht zu überlasten. Das “Nicht den Empfänger überlasten” nennt man Flusskontrolle und wird ebenfalls im folgenden erklärt.

TCP Staukontrolle bzw. Überlastkontrolle

Das Endgeräte kollektiv das Internet, oder besser Stellen im Internet, nicht permanent in Überlast bringen ist ein in der Tat nicht leicht zu lösendes Problem, denn Überlast muss schnell erkannt und schnell wieder aufgelöst werden, dennoch sollen Kapazitäten immer gut ausgenutzt werden und die geteilten Ressourcen sollen fair zwischen den Nutzern aufgeteilt werden. TCPs Staukontrollmechanismus wir hier erklärt.

TCP Durchsatz und Fairness

Den Abluss der Transportschicht bildet eine Betrachtung des Durchsatzes, den TCP erreicht und der Fairness-Eigenschaften des Protokolls.