Quais são os tipos de serviços oferecidos pela camada de transporte?

Camada de Transporte e TCP/IP

Introdu��o
Índice Show
Fun��es
Conex�o/desconex�o
QoS
Endere�amento
Multiplexa��o
TCP/IP

Os t�picos a serem examinados podem ser encontrados nos seguintes cap�tulos de livros:

Computer Networks, Tanenbaum, cap. 6
Redes de Computadores, Soares et alii, cap. 12
Outros bons livros de redes de computadores, nos cap�tulos sobre camada de transporte do protocolo OSI e sobre TCP/IP

1. Introdu��o

A camada de transporte do protocolo OSI � a primeira em que apenas as duas entidades que querem se comunicar tomam parte. � por isso que uma de suas fun��es � o estabelecimento de um padr�o de qualidade de servi�o (QoS) sobre o qual a comunica��o deve ocorrer.

Al�m do estabelecimento da qualidade de servi�o, cabe ainda � camada de transporte a defini��o de como uma conex�o deve ser estabelecida, mantida e encerrada. Tamb�m � na camada de transporte (em conjunto com a de rede) que se materializa o protocolo TCP/IP, que �, sem sombra de d�vida, o padr�o dominante na Internet.

2. Fun��es

A camada de transporte trata, fundamentalmente, do processo de conex�o entre duas entidades que ir�o se comunicar. Nesse processo, as principais fun��es por ela oferecidas �s camadas superiores s�o:

Defini��o da Qualidade de Servi�o (QoS)
Defini��o do processo de conex�o e desconex�o de uma sess�o
Defini��o de endere�amento dos processos comunicantes associado ao protocolo TCP/IP

3. Protocolos de Conex�o e desconex�o

Como a camada de transporte � a primeira em que os pacotes transferidos entre as duas entidades que se comunicam s� circulam nas m�quinas em que est�o executando, cabe a ela fazer o controle da conex�o e desconex�o entre essas m�quinas. Por apenas envolver as m�quinas origem e destino, os protocolos dessa camada s�o chamados de protocolos ponto-a-ponto.

Dentro desse cen�rio a opera��o do protocolo de conex�o � bastante simples, requerendo apenas que se enviem mensagens solicitando a conex�o, aceitando o pedido e confirmando o estabelecimento da conex�o ap�s acordos sobre o padr�o de QoS a ser admitido. Todo esse processo � bastante bem definido atrav�s de primitivas chamadas TPDUs (Transport Protocol Data Unit), que possuem sintaxe e rela��es de depend�ncia delimitadas.

Os problemas surgem, de fato, no momento da desconex�o entre as duas m�quinas, o que deve ocorrer de modo a evitar que uma delas permane�a acreditando que a conex�o ainda est� em atividade. Isso ocorre pela falta de capacidade de se identificar que o parceiro da comunica��o est� pronto para se desconectar sem que ele lhe envie uma mensagem sobre isso. Ao receber tal mensagem, � o seu parceiro que ficar� na d�vida sobre se voc� recebeu, ou n�o, a �ltima mensagem enviada. Esse processo de d�vidas prossegue ad infinitum caso um dos dois parceiros n�o admita, sem necessidade de uma mensagem, que o outro est� pronto para a desconex�o.

A esse problema se aplicam solu��es de concord�ncia (Agreement), em que o protocolo de desconex�o deve ser feito de modo que, num dado ponto, um dos parceiros admita que o outro iniciou a desconex�o real caso n�o receba mensagem indicando o contr�rio.

4. QoS

Durante o processo de estabelecimento de uma conex�o devem ser definidos alguns detalhes sobre como a mesma transcorrer�. Um desses detalhes � a defini��o da qualidade de servi�o (QoS), a qual, na pr�tica, define os limites m�nimos aceit�veis para certos par�metros de desempenho para que a conex�o seja mantida. Os valores estabelecidos de QoS durante a fase de conex�o s�o, portanto, pisos de desempenho para a conex�o. Dentro do protocolo OSI se definem diversas classes de QoS, segundo patamares de erros e perdas de pacotes. A classe de uma rede (do ponto de vista de qualidade) � definido pela classifica��o ISO.

Al�m dos tipos de classe do protocolo OSI ainda se definem, durante o estabelecimento da conex�o, par�metros de qualidade como:

Atraso de estabelecimento de conex�o
Probabilidade de falha de estabelecimento de conex�o
Vaz�o (velocidade) da rede
Atraso de tr�nsito
Prioridade
Resili�ncia
Taxa de erros residuais

5. Endere�amento

O problema de endere�amento consiste em permitir que v�rias conex�es sejam estabelecidas, por uma mesma m�quina, com uma ou mais m�quinas simultaneamente. Isso implica em que cada conex�o dever� ter endere�os espec�ficos, que permitam � camada de transporte diferenciar entre uma conex�o e outra. Isso � feito atrav�s de endere�os de portas de servi�o, conhecidas por TSAP (Transport Service Access Point). As entidades que querem trocar informa��es devem, ent�o, especificar endere�os TSAP em que efetivar�o tais trocas. No caso particular do TCP/IP as TSAPs s�o implementadas atrav�s de sockets para identificar os pontos (portas) de acesso.

Em situa��es espec�ficas, como acesso a servi�os considerados padr�es na internet (acesso a um sistema de arquivos, por ex.), esse processo de endere�amento faz uso de portas (TSAPs) pr�-definidas para a conex�o, que depois s�o redirecionadas para portas gerais. No protocolo TCP essas portas pr�-definidas est�o abaixo da porta 49151, como por exemplo o servi�o de telnet na porta 23, ssh na porta 22 e http na porta 80.

6. Multiplexa��o

Como a camada de aplica��o trata de multiplas conex�es simult�neas e as camadas abaixo dela podem tratar apenas de uma informa��o por vez, � necess�rio definir como isso pode ser acomodado. A t�cnica usada � a de multiplexa��o das conex�es, ficando a camada de aplica��o respons�vel por definir qual porta (TSAP) acessar� a camada de rede por vez.

7. TCP/IP

Finalmente, para concluir o estudo da camada de transporte falta examinar o funcionamento do protocolo TCP/IP. Na realidade, esse protocolo trabalha em cinco camadas, que s�o as camadas f�sica, de enlace, de rede, de transporte e de aplica��o. Dessas camadas todas � nas camadas de rede e de transporte que aparecem as diferen�as significativas entre TCP/IP e OSI. Em espec�fico, � na camada de rede que est� regulado o protocolo IP, enquanto o TCP funciona na camada de transporte para trocas de dados que demandem o estabelecimento de conex�o. Al�m do TCP existe tamb�m na camada de transporte o protocolo UDP, usado quando n�o existe necessidade de conex�o.

IP:
O protocolo IP � encarregado de definir endere�os das m�quinas que participar�o integralmente do processo de comunica��o. Para essa tarefa se define um cabe�alho (o IP header) contendo informa��es tais como endere�os internet da fonte e do destino do pacote, tamanho do pacote, identifica��o, op��es de servi�o (como restri��es de roteamento, n�vel de seguran�a, etc.), entre outros dados, que podem ser vistos com detalhes na maioria dos livros de redes de computadores.

Os endere�os IP s�o endere�os de 32 bits (no caso do IPv4), divididos em classes de redes, que especificam o n�mero m�ximo de m�quinas em uma rede espec�fica. A classifica��o de endere�os IP tamb�m pode ser vista em livros da �rea, assim como um detalhamento das especifica��es do IPv6 (nele os endere�os s�o de 128 bits). Vale observar que o protocolo IPv4 vem sendo substitu�do pelo IPv6, com endere�os de 128 bits e uma gama bastante maior de servi�os oferecidos ao processo de roteamento e identifica��o de endere�os.
Como endere�os IP na realidade s�o obtidos a partir de nomes, atrav�s de um servi�o de nomes de dom�nio, eles identificam uma m�quina de forma l�gica. A localiza��o f�sica de uma m�quina, ou o mapeamento entre endere�o l�gico e f�sico, � distinto do endere�o IP. Na pr�tica cada m�quina possui uma placa de rede que possui um endere�o Ethernet (48 bits, �nico para cada placa existente no mundo). Ent�o � preciso que se transforme endere�os IP para endere�os Ethernet e vice-versa. Isso � feito por um par de protocolos definidos na camada de rede, chamados ARP (Address Resolution Protocol) e RARP (Reverse Address Resolution Protocol), que fazem, respectivamente, o mapeamento entre um endere�o IP para um Ethernet e entre um endere�o Ethernet para um IP.
TCP:
O protocolo TCP faz a defini��o dos servi�os listados aqui para a camada de transporte, em especial os servi�os de QoS e de endere�amento, al�m de prover primitivas de controle de conex�o (TPDUs para estabelecer, manter e fechar uma conex�o).
Parte desse servi�o � definido atrav�s de um cabe�alho (TCP header, que define os sockets envolvidos na comunica��o, padr�es de qualidade para o servi�o, etc. (mais uma vez, a descri��o completa do cabe�alho pode ser vista nos bons livros da �rea).
Uma observa��o importante a fazer nesse ponto � que a camada de transporte deve fornecer servi�os equivalentes para uma comunica��o quer seja ela orientada a conex�o quer n�o seja. Em espec�fico, dentro do TCP/IP, o servi�o orientado a conex�o � provido pelo protocolo TCP, enquanto que o n�o orientado a conex�o (connectionless) � provido pelo protocolo UDP.
UDP:
O protocolo UDP � utilizado para trocas de mensagens em que n�o se necessite do estabelecimento pr�vio de conex�o entre as m�quinas comunicantes. Existem v�rias aplica��es em que isso � interessante e at� mesmo necess�rio, devendo ficar claro que quando a transmiss�o ocorre por UDP n�o existe a garantia de que a mensagem foi entregue com sucesso. Endere�os UDP s�o os mesmos do TCP, sendo a diferen�a apenas a necessidade de conex�o pr�via. O cabe�alho UDP tamb�m � descrito nos bons livros de redes de computadores, n�o sendo detalhado aqui.

Quais os serviços que a camada de rede pode oferecer a camada de transporte explique?

As principais funções da camada de transporte são:.

Comunicação entre processos (processo-processo).

Controle de Fluxo..

Controle de Erros..

Multiplexação e Demultiplexação..

Controle de Congestionamento de rede..

Estabelecer e gerenciar conexões..

Quais são as funções da camada de transporte?

Camada de Transporte:: transporta e regula o fluxo de informações da origem até o destino, de forma confiável. A principal função da camada 04 é fornecer controle fim-a-fim usando janelas móveis, além de oferecer confiabilidade nos números de seqüência e nas confirmações .