Transportschicht: Beginn der Datenkapselung

Wenn die Daten an der Transportschicht eintreffen, beginnen die Protokolle auf dieser Schicht die Datenkapselung. Die Transportschicht kapselt die Anwendungsdaten in Transportprotokoll-Dateneinheiten.

Dann erzeugt das Transportschichtprotokoll einen virtuellen Datenfluss zwischen der sendenden und der empfangenden Anwendung, die durch die Transport-Portnummer unterschieden werden. Die Portnummer gibt einen Port an, einen dedizierten Speicherort für den Empfang oder das Senden von Daten. Darüber hinaus bietet die Transportprotokollschicht weitere Services, z. B. zuverlässige Datenzustellung in vorgegebener Reihenfolge. Das Endergebnis hängt davon ab, ob die Informationen von TCP, SCTP oder UDP verarbeitet werden.

TCP-Segmentierung

TCP wird häufig als „verbindungsorientiertes“ Protokoll bezeichnet, da es die erfolgreiche Datenzustellung beim empfangenden Host sicherstellt. Abbildung 1–1 zeigt, wie das TCP-Protokoll den Datenstrom vom rlogin-Befehl empfängt. Dann teilt TCP die von der Anwendungsschicht empfangenen Daten in Segmente auf und fügt jedem Segment einen Header hinzu.

Die Segment-Header enthalten die Sende- und Empfangs-Ports, Informationen zur Reihenfolge der Segmente sowie ein Datenfeld, das als checksum (Prüfsumme) bezeichnet wird. Die TCP-Protokolle auf beiden Host stellen anhand der Prüfsumme fest, ob die Datenübertragung ohne Fehler erfolgt ist.

Herstellen einer TCP-Verbindung

TCP prüft anhand von Segmenten, ob das empfangende System zum Empfang von Daten bereit ist. Wenn der sendende Host eine Verbindung herstellen will, sendet das TCP-Protokoll ein Segment mit der Bezeichnung SYN an das TCP-Protokoll auf dem empfangenden Host. Dieser sendet über das TCP-Protokoll ein Segment mit der Bezeichnung ACK zurück, um den erfolgreichen Empfang des Segments zu bestätigen. Das sendende TCP sendet ein weiteres ACK-Segment und beginnt dann mit dem Senden der Daten. Dieser Austausch von Steuerungsinformationen wird als Dreifach-Handshake bezeichnet.

UDP-Pakete

UDP ist ein „verbindungsloses“ Protokoll. Im Gegensatz zu TCP prüft UDP die am empfangenden Host eintreffenden Daten nicht. Stattdessen formatiert UDP die von der Anwendungsschicht empfangene Nachricht in UDP-Pakete. UDP fügt einen Header an jedes Paket an. Der Header enthält die sendenden und empfangenden Ports, ein Feld mit der Paketlänge sowie eine Prüfsumme.

Der sendende UDP-Prozessor versucht, das Paket an den UDP-Peer-Prozess auf dem empfangenden Host zu senden. Die Anwendungsschicht stellt fest, ob der empfangende UDP-Prozess den Empfang des Pakets bestätigt. UDP benötigt keine Benachrichtigung über den Empfang, und verwendet keinen Dreifach-Handshake.