Article de reference

couche de transport

La couche transport de la pile de protocoles Internet En informatique , la couche transport est une couche d'abstraction de la suite de protocoles Internet et du modèle OSI . Le...

La couche transport de la pile de protocoles Internet
informatique , la couche transport est une couche d'abstraction de la suite de protocoles Internet et du modèle OSI . Les protocoles de cette couche assurent des services de communication de bout en bout pour les applications. Elle peut fournir des services tels que la communication orientée connexion , la fiabilité , le contrôle de flux et le multiplexage .

Les détails d'implémentation et la sémantique de la couche transport du modèle OSI , qui constitue le fondement d' Internet , diffèrent de ceux du modèle OSI des réseaux en général. Les protocoles actuellement utilisés dans cette couche pour Internet sont tous issus du développement de TCP/IP. Dans le modèle OSI, la couche transport est souvent désignée comme la couche 4 , ou L4 [ que TCP/IP n'utilise pas de numérotation des couches.

Le protocole de transport le plus connu de la suite de protocoles Internet est le protocole de contrôle de transmission (TCP). Il est utilisé pour les transmissions orientées connexion, tandis que le protocole de datagramme utilisateur (UDP), non connecté, est utilisé pour les transmissions de messages plus simples. Le TCP est le protocole le plus complexe, en raison de sa conception avec état , intégrant des services de transmission fiable et de flux de données. Ensemble, TCP et UDP représentent la quasi-totalité du trafic sur Internet et sont les seuls protocoles implémentés dans tous les principaux systèmes d'exploitation. Parmi les autres protocoles de la couche transport qui ont été définis et implémentés, on peut citer le protocole de contrôle de congestion des datagrammes (DCCP) et le protocole de transmission avec contrôle de flux (SCTP).

Communication orientée connexion : Il est généralement plus facile pour une application d'interpréter une connexion comme un flux de données plutôt que d'avoir à gérer les modèles sous-jacents sans connexion, tels que le modèle de datagramme du protocole de datagramme utilisateur (UDP) et du protocole Internet (IP).
  • Livraison dans l'ordre : La couche réseau ne garantit généralement pas que les paquets de données arriveront dans le même ordre que celui de leur envoi, mais il s'agit souvent d'une fonctionnalité souhaitable. Ceci est généralement réalisé grâce à la numérotation des segments, le récepteur les transmettant à l'application dans l'ordre. Cela peut entraîner un blocage en tête de file .
  • Fiabilité : Des paquets peuvent être perdus lors du transport en raison de la congestion du réseau et d’erreurs. Grâce à un code de détection d’erreurs , tel qu’une somme de contrôle , le protocole de transport peut vérifier l’intégrité des données et confirmer leur bonne réception en envoyant un accusé de réception (ACK) ou un accusé de réception négatif (NACK) à l’expéditeur. Des mécanismes de requête de répétition automatique peuvent être utilisés pour retransmettre les données perdues ou corrompues.
  • Contrôle de flux : Le débit de transmission de données entre deux nœuds doit parfois être géré afin d’éviter qu’un émetteur rapide ne transmette plus de données que ne peut en supporter la mémoire tampon de réception , ce qui provoquerait un dépassement de tampon. Ce contrôle permet également d’améliorer l’efficacité en réduisant les sous-dépassements de tampon .
  • Prévention de la congestion : Le contrôle de la congestion permet de réguler le trafic entrant dans un réseau de télécommunications afin d’éviter sa saturation . Pour ce faire, il s’efforce d’éviter la surcharge des capacités de traitement et de liaison des nœuds et réseaux intermédiaires et prend des mesures de réduction des ressources, comme la diminution du débit d’envoi des paquets . Par exemple, les requêtes de répétition automatique peuvent maintenir le réseau en état de congestion ; cette situation peut être évitée en intégrant des mécanismes de prévention de la congestion au contrôle de flux, notamment le démarrage lent . Ceci permet de maintenir la consommation de bande passante à un faible niveau en début de transmission ou après la retransmission des paquets.
  • Multiplexage : les ports peuvent fournir plusieurs points de terminaison sur un seul nœud. Par exemple, le nom figurant sur une adresse postale constitue une forme de multiplexage et permet de distinguer les différents destinataires d'une même adresse. Chaque application informatique écoute les informations sur ses propres ports, ce qui permet l'utilisation simultanée de plusieurs services réseau . Le multiplexage fait partie de la couche transport du modèle TCP/IP , mais de la couche session du modèle OSI.
  • Analyse

    La couche transport est chargée d'acheminer les données vers le processus applicatif approprié sur les ordinateurs hôtes. Cela implique le multiplexage statistique des données provenant de différents processus applicatifs, c'est-à-dire la formation de segments de données, et l'ajout des numéros de port source et destination dans l'en-tête de chaque segment de données de la couche transport. Associés aux adresses IP source et destination, les numéros de port constituent un socket réseau , c'est-à-dire une adresse d'identification pour la communication entre processus. Dans le modèle OSI, cette fonction est assurée par la couche session .

    Certains protocoles de la couche transport, comme TCP (mais pas UDP), prennent en charge les circuits virtuels , c'est-à-dire qu'ils permettent une communication orientée connexion sur un réseau sous-jacent de datagrammes orienté paquets . Un flux d'octets est transmis tout en masquant la communication en mode paquets pour les processus applicatifs. Cela implique l'établissement d'une connexion, la division du flux de données en paquets appelés segments, la numérotation des segments et le réordonnancement des données reçues dans le désordre.

    Enfin, certains protocoles de la couche transport, comme TCP mais pas UDP, assurent une communication fiable de bout en bout, c'est-à-dire une récupération d'erreurs grâce à un code de détection d'erreurs et au protocole ARQ ( Automatic Repeat Request ). Le protocole ARQ assure également le contrôle de flux , qui peut être combiné à la prévention de la congestion .

    UDP est un protocole très simple qui ne fournit ni circuits virtuels ni communication fiable, laissant ces fonctions au programme d'application . Les paquets UDP sont appelés datagrammes , et non segments.

    Le protocole TCP est utilisé pour de nombreux protocoles, notamment la navigation web HTTP et l'envoi de courriels. Le protocole UDP peut être utilisé pour la multidiffusion et la diffusion , car les retransmissions vers un grand nombre d'hôtes sont impossibles. L'UDP offre généralement un débit plus élevé et une latence plus courte et est donc souvent utilisé pour les communications multimédias en temps réel, où une perte de paquets occasionnelle est acceptable, par exemple pour la télévision sur IP, la téléphonie sur IP et les jeux vidéo en ligne.

    De nombreux réseaux non basés sur le protocole IP, tels que X.25 , Frame Relay et ATM , implémentent une communication orientée connexion au niveau de la couche réseau ou liaison de données plutôt qu'au niveau de la couche transport. Dans le cas de X.25, des modems de réseaux téléphoniques et des systèmes de communication sans fil, une communication fiable de nœud à nœud est mise en œuvre à des couches protocolaires inférieures.

    La spécification du protocole de couche transport en mode connexion OSI définit cinq classes de protocoles de transport : TP0 , offrant la récupération d’erreurs la plus faible, à TP4 , conçu pour les réseaux moins fiables.

    En raison de la rigidification des protocoles , TCP et UDP sont les seuls protocoles de transport largement utilisés sur Internet. Pour éviter l'intolérance des boîtiers intermédiaires , les nouveaux protocoles de transport peuvent imiter le fonctionnement interne d'un protocole toléré ou être encapsulés dans UDP, en acceptant une certaine surcharge (par exemple, due à la redondance des sommes de contrôle externes grâce aux contrôles d'intégrité internes). QUIC adopte cette dernière approche, en reconstruisant un transport de flux fiable sur UDP.

    Protocoles

    Cette liste présente certains protocoles qui sont couramment utilisés dans les couches de transport de la suite de protocoles Internet , de la suite de protocoles OSI , d'IPX/SPX de NetWare , d'AppleTalk et de Fibre Channel .

    Protocole de transaction AppleTalk
  • CUDP, Protocole de contrôle de la congestion des datagrammes
  • FCP, protocole Fibre Channel
  • IL, Protocole IL
  • MPTCP, TCP multipath
  • NORM, multidiffusion fiable orientée NACK
  • QUIC
  • RDP, Protocole de données fiable
  • RUDP, protocole de datagramme utilisateur fiable
  • SCTP, protocole de transmission de contrôle de flux
  • SPX, échange de paquets séquentiels
  • SST, transport structuré des cours d'eau
  • TCP, Protocole de contrôle de transmission
  • UDP, protocole de datagramme utilisateur
  • UDP-Lite
  • μTP, Protocole de microtransport
  • Comparaison des protocoles de la couche transport Internet

    FonctionnalitéUDPUDP-LiteTCPTCP multipathSCTPDCCPRUDP
    Taille de l'en-tête du paquet8 octets8 octets20 à 60 octets50 à 90 octets12 octets 12 ou 16 octets14+ octets
    surcharge typique des paquets de données8 octets8 octets20 octets?? octets44–48+ octets 12 ou 16 octets14 octets
    Entité de paquet de la couche transportDatagrammeDatagrammeSegmentSegmentDatagrammeDatagrammeDatagramme
    Orienté vers la connexionsomme de contrôle des donnéesSomme de contrôle partielleMTU du cheminContrôle du débitContrôle de la congestionNotification explicite de congestionFlux multiplesMulti-homingNagle
    ServiceTP0TP1TP2TP3TP4
    Réseau orienté connexionunités de données de protocole (PDU) ne sont pas acquittées).circuit virtuel

    Plus d articles de Worldlex Wiki

    Revenez a l index pour explorer davantage de pages sur l histoire, la science, la culture, la geographie et la societe en francais.

    Explorer l index