Definition

Transportschicht (engl. Transport Layer)

Die Transportschicht befindet sich auf Schicht 4 des Open-Systems-Interconnection-Kommunikationsmodells (OSI). Sie stellt sicher, dass Nachrichten zuverlässig im Netzwerk ankommen, und bietet Mechanismen zur Fehlerprüfung und Datenflusskontrolle.

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Die Transportschicht nimmt Anwendungsnachrichten entgegen und überträgt diese Nachrichtensegmente in die Schicht 3, die Netzwerkschicht. Sobald die Empfangsseite die Segmente hat, werden sie wieder zu Nachrichten zusammengesetzt und an die Schicht 7, die Anwendungsschicht, weitergeleitet.

Die Funktionen der Transportschicht

Übertragungen im Verbindungsmodus und im unverbundenen Modus. Bei Übertragungen im Verbindungsmodus kann die Transportschicht eine Übertragung in Form von Paketen senden. Sie müssen am anderen Ende zu einer vollständigen Nachricht rekonstruiert werden. Bei Übertragungen im Verbindungsmodus ist außerdem eine Bestätigung des empfangenden Geräts erforderlich, um die Übertragung abzusichern.

Das Transmission Control Protocol (TCP) ist die heute am häufigsten verwendete Form der verbindungsorientierten Übertragung. Die Verbindungen werden über Portnummern identifiziert und verfolgt, die zwischen 0 und 65.535 liegen. Ein nützlicher Vorteil von TCP ist, dass es ein positives Bestätigungsverfahren mit erneuter Übertragung verwendet, so dass das empfangende Gerät dem Absender zurückmelden muss, dass es die gesendeten Daten tatsächlich erhalten hat.

Ein Diagramm des OSI-Modells
Abbildung 1: Die Transportschicht im OSI-Modell.

Wenn der Absender diese Bestätigungsnachricht nicht erhält, geht er davon aus, dass das empfangende Gerät die Übertragung ganz oder teilweise nicht erhalten hat – und versucht daher, die Daten erneut zu senden. File Transfer Protocol (FTP) ist ein hervorragendes Beispiel für eine Anwendung im Verbindungsmodus, die die Vorteile solcher Bestätigungen nutzen kann, da man bei der Übertragung von Dateien absolut sicher sein möchte, dass das empfangende Gerät jedes Paket erhält.

Eine Tabelle vergleicht UDP und TCP
Abbildung 2: Verschiedene Transportprotokolle im Vergleich.

Das User Datagram Protocol (UDP) ist ein Beispiel für ein verbindungsloses Protokoll. Ähnlich wie TCP verwendet UDP Portnummern zwischen 0 und 65.535 zum Identifizieren und Verfolgen von Datenübertragungsströmen. Aber im Gegensatz zu TCP, das eine Bestätigung vom empfangenden Gerät verlangt, bietet UDP keinen Garantiemechanismus. Aus diesem Grund ist UDP ideal für Echtzeitdatenübertragungen, wie zum Beispiel bei Sprach- und Videokonferenzen.

Same Order Delivery. Dies stellt sicher, dass die Pakete in einer bestimmten Reihenfolge zugestellt werden. Jedem Paket wird eine Nummer zugewiesen und der Empfänger ordnet die Pakete in der vorgegebenen Reihenfolge an.

Datenintegrität. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie Pakete verloren gehen oder beschädigt werden können. Pakete können auch in der falschen Reihenfolge zugestellt werden. Durch Fehlererkennungscodes, wie zum Beispiel einer Prüfsumme, stellt die Transportschicht sicher, dass die Daten nicht beschädigt sind, indem sie eine Bestätigungsnachricht an den Absender sendet.

Datenflusskontrolle. Das sendende Gerät kann Daten schneller übertragen, als die Speicherkapazität des empfangenden Geräts sie verarbeiten kann. Um zu vermeiden, dass das empfangende Gerät mit Daten überlastet wird, verwaltet die Datenflusssteuerung den Datenverkehr so, dass er eine akzeptable Rate hat. Sie regelt auch den Datenfluss, wenn der Empfänger die Daten nicht schnell genug erhält.

Stauvermeidung. Die Transportschicht verwaltet den Datenverkehr und umgeht Überlastungen, indem sie erkennt, wo Knoten oder Verbindungen überlastet sind, und dann die richtigen Maßnahmen ergreift, um unter anderem die Rate zu reduzieren, mit der die Pakete gesendet werden.

Multiplexing. Paketströme können von nicht zusammenhängenden Anwendungen und aus einer Vielzahl von Quellen stammen. Multiplexing ermöglicht die Nutzung verschiedener Anwendungen oder Dienste in einem Netzwerk, zum Beispiel wenn ein Benutzer verschiedene Browser auf demselben Computer öffnet.

Diese Definition wurde zuletzt im Februar 2021 aktualisiert

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