RESUME CHAPTER 9 (TRANSPORT LAYER)

TRANSPORT LAYER

Role of the Transport Layer

Lapisan transport bertanggung jawab untuk membuat sesi komunikasi sementara antara dua aplikasi dan mengirimkan data di antaranya. Aplikasi menghasilkan data yang dikirim dari aplikasi pada host sumber ke aplikasi pada host tujuan. Ini tanpa memperhatikan jenis host tujuan, jenis media tempat data harus melakukan perjalanan, jalur yang diambil oleh data, kemacetan pada tautan, atau ukuran jaringan. 

Transport Layer Responsibilities

Tracking Individual Conversations 

Pada lapisan transport, setiap set data yang mengalir antara aplikasi sumber dan aplikasi tujuan dikenal sebagai percakapan. Host dapat memiliki beberapa aplikasi yang berkomunikasi di seluruh jaringan secara bersamaan. Masing-masing aplikasi ini berkomunikasi dengan satu atau lebih aplikasi pada satu atau lebih host jarak jauh. Lapisan transport bertanggung jawab untuk memelihara dan melacak banyak percakapan ini.

Segmenting Data and Reassembling Segments

Data harus disiapkan untuk dikirim melintasi media dalam bentuk yang dapat dikelola. Sebagian besar jaringan memiliki batasan pada jumlah data yang dapat dimasukkan dalam satu paket. Protokol lapisan transport memiliki layanan yang mengelompokkan data aplikasi ke dalam blok yang ukurannya sesuai. Layanan ini mencakup enkapsulasi yang diperlukan pada setiap bagian data. Header, digunakan untuk perakitan kembali, ditambahkan ke setiap blok data. Header ini digunakan untuk melacak aliran data.

Identifying the Applications

Untuk meneruskan aliran data ke aplikasi yang tepat, lapisan transport harus mengidentifikasi aplikasi target. Untuk mencapai hal ini, lapisan transport memberikan setiap aplikasi pengenal yang disebut nomor port. Setiap proses perangkat lunak yang perlu mengakses jaringan diberi nomor port yang unik untuk host itu.

Transport Layer Reliability

Lapisan transportasi juga bertanggung jawab untuk mengelola persyaratan keandalan percakapan. Aplikasi yang berbeda memiliki persyaratan keandalan transportasi yang berbeda pula.

IP hanya memperhatikan struktur, pengalamatan, dan perutean paket. IP tidak merinci bagaimana pengiriman atau pengangkutan paket berlangsung. Protokol transport menentukan cara mentransfer pesan antar host. TCP / IP menyediakan dua protokol layer transport, Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP), seperti yang ditunjukkan pada gambar. IP menggunakan protokol transport ini untuk memungkinkan host berkomunikasi dan mentransfer data.

TCP dianggap sebagai protokol lapisan transport yang dapat diandalkan dan berfitur lengkap, yang memastikan bahwa semua data tiba di tujuan. Namun, ini membutuhkan bidang tambahan dalam header TCP yang meningkatkan ukuran paket dan juga meningkatkan penundaan. Sebaliknya, UDP adalah protokol layer transport yang lebih sederhana yang tidak menyediakan keandalan. Karena itu ia memiliki lebih sedikit bidang dan lebih cepat dari TCP.

TCP

Transport TCP analog dengan mengirim paket yang dilacak dari sumber ke tujuan. Jika pesanan pengiriman dipecah menjadi beberapa paket, pelanggan dapat memeriksa online untuk melihat urutan pengiriman.

Dengan TCP, ada tiga operasi dasar keandalan:

Penomoran dan pelacakan segmen data yang dikirimkan ke host tertentu dari aplikasi tertentu
Mengakui data yang diterima
Mengirim ulang data yang tidak diakui setelah periode waktu tertentu

Klik Mainkan pada gambar untuk melihat bagaimana segmen TCP dan ucapan terima kasih ditransmisikan antara pengirim dan penerima.


UDP

Sementara fungsi keandalan TCP memberikan komunikasi yang lebih kuat antara aplikasi, mereka juga menimbulkan overhead tambahan dan kemungkinan keterlambatan dalam transmisi. Ada trade-off antara nilai keandalan dan beban yang ditimbulkannya pada sumber daya jaringan. Menambahkan overhead untuk memastikan keandalan beberapa aplikasi dapat mengurangi kegunaan aplikasi dan bahkan dapat merugikan. Dalam kasus seperti itu, UDP adalah protokol transportasi yang lebih baik.

UDP menyediakan fungsi dasar untuk mengirimkan segmen data antara aplikasi yang sesuai, dengan sangat sedikit overhead dan pengecekan data. UDP dikenal sebagai protokol pengiriman upaya terbaik. Dalam konteks jaringan, pengiriman upaya terbaik disebut sebagai tidak dapat diandalkan karena tidak ada pengakuan bahwa data diterima di tempat tujuan. Dengan UDP, tidak ada proses lapisan transport yang memberi tahu pengirim tentang pengiriman yang berhasil.


UDP mirip dengan menempatkan surat biasa, tidak terdaftar, dalam surat. Pengirim surat tidak mengetahui ketersediaan penerima untuk menerima surat. Kantor pos juga tidak bertanggung jawab untuk melacak surat atau memberi tahu pengirim jika surat itu tidak sampai di tujuan akhir.


The Right Transport Layer Protocol for the Right Application

Aplikasi ini adalah sebagai contoh untuk aplikasi seperti database, browser web, dan klien email, mengharuskan semua data yang dikirim di tujuan dalam kondisi asli mereka. Setiap data yang hilang dapat dimasukkan. untuk menggunakan TCP.

UDP lebih disukai untuk aplikasi yang mungkin tidak termasuk dalam aplikasi lain, karena data dapat ditransmisikan melalui jaringan, tetapi mungkin tertunda dalam pengiriman tidak dapat diterima. video langsung, dan Voice over IP (VoIP). Ucapan terima kasih dan pengiriman ulang akan memperlambat pengiriman.


Misalnya, jika satu atau dua segmen aliran video langsung gagal tiba, itu menciptakan gangguan sesaat dalam aliran. Ini mungkin muncul sebagai distorsi pada gambar. Dalam hal ini, lebih baik memberikan yang terbaik dengan segmen yang diterima, dan melepaskan keandalan.


TCP Features
Selain mendukung TCP / IP, penting untuk memahami bagaimana setiap protokol mengimplementasikan fitur keandalan khusus dan bagaimana mendukung fungsi dasar segmentasi data dan pemasangan kembali, TCP
Establishing a Session

TCP adalah protokol berorientasi koneksi. Protokol berorientasi koneksi adalah protokol yang menegosiasikan dan membangun koneksi permanen (atau sesi) antara perangkat sumber dan tujuan sebelum meneruskan lalu lintas apa pun. Melalui pembentukan sesi, perangkat akan bernegosiasi yang lain diteruskan pada waktu tertentu, dan data komunikasi antara keduanya dapat dikelola dengan cermat.

Reliable Delivery

Karena berbagai alasan, segmen mungkin hilang atau menjadi sepenuhnya, karena ditransmisikan melalui jaringan.

Same-Order Delivery

Karena jaringan dapat menyediakan banyak rute yang dapat memiliki tingkat transmisi yang berbeda, data dapat tiba dalam urutan yang salah. Dengan memberi nomor dan mengurutkan segmen, TCP dapat memastikan bahwa segmen ini diatur ulang ke dalam urutan yang tepat.

Flow Control

Ketika TCP mengetahui sumber daya yang kelebihan beban, itu bisa menjadi permintaan untuk mengurangi laju aliran data. Hal ini dilakukan dengan mengatur jumlah data dari transmisi sumber. Kontrol aliran dapat mencegah perlunya pengiriman ulang saat sumber daya host penerima dilebihi.

TCP Header

Protokol stateful Protokol stateful adalah protokol yang melacak keadaan sesi komunikasi. Untuk melacak status sesi, TCP mencatat informasi yang telah dikirim dan informasi mana yang telah diakui. Sesi terbentuk dan berakhir ketika ditutup dengan penghentian sesi.

UDP Features

User Datagram Protocol (UDP) dianggap sebagai protokol transportasi upaya terbaik. dijelaskan dalam hal apa yang tidak dibandingkan dengan TCP.

UDP Header

Jika keandalan diperlukan ketika menggunakan UDP sebagai protokol transport, itu harus ditangani oleh aplikasi UDP adalah protokol stateless, yang berarti dekat klien, atau server, berkewajiban untuk melacak keadaan sesi komunikasi.

Aplikasi video dan suara langsung dapat ditoleransi beberapa kehilangan data dengan efek minimal atau tidak terlihat, dan sangat cocok untuk UDP.

Datagram dikirim sebagai UDP pada gambar. Datagram dikirim sebagai upaya terbaik oleh protokol layer transport. UDP memiliki overhead yang rendah sebesar 8 byte.

Multiple Separate Conversations

Pengguna berharap dapat menerima dan mengirim pesan, melihat situs web, dan melakukan sejumlah e-mail yang membahas alamat e-mail layanan e-mail, karena lapisan transportasi harus dapat memisahkan dan mengelola banyak komunikasi dengan berbagai kebutuhan transportasi. Keandalan tambahan, data dari panggilan telepon tidak diarahkan ke browser web, dan teks dari pesan instan tidak muncul dalam email.

TCP dan UDP mengelola beberapa percakapan simultan ini dengan menggunakan bidang tajuk yang dapat mengidentifikasi aplikasi ini secara unik. Pengidentifikasi unik ini adalah nomor port.

Port Numbers

Nomor port sumber dikaitkan dengan aplikasi asal pada host lokal. Nomor port tujuan dikaitkan dengan aplikasi tujuan pada host jarak jauh.

Source Port

Proses ini memungkinkan beberapa percakapan terjadi secara bersamaan.

Destination Port

Misalnya, ketika klien menentukan port 80 di port tujuan, server yang menerima pesan mengetahui web itu. Klien menempatkan nomor port tujuan di segmen untuk memberi tahu server tujuan layanan apa yang diminta.

Socket Pairs

Segmen-segmen tersebut kemudian dienkapsulasi dalam paket IP. Paket IP berisi alamat IP sumber dan alamat IP tujuan. Socket klien mungkin terlihat seperti ini, dengan 1099 mengulangi nomor port sumber: 192.168.1.5:1099

Soket pada server web mungkin: 192.168.1.7:80

Bersama-sama, kedua soket ini bergabung membentuk pasangan soket: 192.168.1.5:1099, 192.168.1.7:80

Soket memungkinkan beberapa proses, berjalan pada klien, untuk membedakan tema yang dibedakan satu sama lain, dan beberapa koneksi ke proses server untuk dibedakan satu sama lain.

Lapisan transport melacak port ini dan aplikasi yang memprakarsai permintaan sehingga ketika respons dikembalikan, itu dapat diteruskan ke aplikasi yang benar.

Port Number Groups

Ada berbagai jenis standar pengalamatan, termasuk nomor port

Well-known Ports (Numbers 0 to 1023) -Dengan mendefinisikan port yang terkenal ini untuk aplikasi server, Port Terkenal (Bilangan 0 hingga 1023) aplikasi klien dapat diprogram untuk meminta koneksi ke port tertentu dan layanan terkait.

Registered Ports (Numbers 1024 to 49151) - Nomor port ini diberikan oleh IANA ke entitas yang meminta untuk digunakan dengan proses atau aplikasi tertentu. Proses ini terutama untuk aplikasi individual yang memiliki pengguna untuk memilih, menginstal, dan bukan aplikasi umum. Sebagai contoh, Cisco telah mendaftarkan port 1985 untuk proses Hot Standby Routing Protocol (HSRP).

Dynamic or Private Ports (Numbers 49152 to 65535) - Juga dikenal sebagai port fana, port ini biasanya ditetapkan secara dinamis oleh OS klien ketika koneksi ke layanan dimulai. Port dinamis kemudian digunakan untuk mengidentifikasi aplikasi klien selama komunikasi.

The netstat Command

Secara default, perintah netstat akan berusaha untuk menyelesaikan alamat IP ke nama domain dan nomor port untuk aplikasi yang terkenal. Opsi -n dapat digunakan untuk menampilkan alamat IP dan nomor port dalam bentuk numerik.

TCP Three-way Handshake Analysis

The three-way handshake:

Menetapkan bahwa perangkat tujuan hadir di jaringan

Memverifikasi bahwa perangkat tujuan memiliki layanan aktif dan menerima permintaan pada nomor port tujuan yang ingin digunakan oleh klien yang memulai

Menginformasikan perangkat tujuan bahwa klien sumber untuk membuat sesi komunikasi pada nomor port itu

UDP Client Processes

Proses klien UDP secara dinamis memilih nomor port dari kisaran nomor port dan menggunakannya sebagai port sumber untuk percakapan.Tujuan sebagai TCP, komunikasi server-klien dimulai oleh aplikasi klien yang meminta data dari proses server. port biasanya nomor port yang terkenal atau terdaftar yang ditugaskan untuk proses server.

Untuk data yang kembali ke klien dari server, port sumber dan nomor port tujuan di header datagram setelah klien memilih port sumber dan tujuan, pasangan port yang sama digunakan dalam header untuk semua datagram yang digunakan dalam transaksi.

Applications that use TCP

TCP menangani semua tugas yang terkait dengan membagi aliran data menjadi segmen-segmen, menyediakan penyediaan keandalan, mengendalikan aliran data, dan menyusun ulang segmen-segmen.T TCP membebaskan TCP dari rangkaian protokol TCP / IP yang memiliki peran khusus. Aplikasi, seperti yang ditunjukkan pada gambar, cukup mengirim aliran data ke lapisan transport dan menggunakan layanan TCP.

Applications that use UDP

Ada tiga jenis aplikasi yang paling cocok untuk UDP:

Live video and multimedia applications -  Contohnya termasuk VoIP dan video streaming langsung.

Simple request and reply applications - Permintaan sederhana dan aplikasi balasan-Aplikasi dengan transaksi sederhana di mana tuan rumah mengirim permintaan dan mungkin atau mungkin tidak menerima balasan.

Applications that handle reliability themselves - Aplikasi yang menangani keandalan tema-komunikasi searah di mana kontrol aliran, deteksi kesalahan, ucapan terima kasih, dan pemulihan kesalahan tidak diperlukan atau dapat ditangani oleh aplikasi.