目次
1.1 トランスポート層の主な機能
- 物理層、データリンク層、ネットワーク層は、異種ネットワークを介して相互接続するホストが直面する問題を共同で解決し、ホスト間通信を実現します。
- ただし、コンピュータ ネットワークにおける実際の通信の実体は、通信の両端のホストにあるプロセスです。
- 異なるホスト上で実行されているアプリケーション プロセスに直接論理通信サービスを提供する方法は、トランスポート層の主なタスクです。
トランスポート層の機能は次のとおりです。
1）
トランスポート層は、低レベルのネットワークの中核となる詳細 (ネットワーク トポロジ、ルーティング プロトコルなど) を高レベルのユーザーから保護し、プロセス間の論理通信 (エンドツーエンド通信) を提供します。ホスト間の論理通信 (ドット)、ポイントツーポイント通信)。
論理通信とは、トランスポート層間の通信が水平方向にデータを送信しているように見えますが、実際には 2 つのトランスポート層間に水平方向の物理的な接続が存在しないことを意味します。以下に示すように:
- トランスポート層がコネクション型 TCP を使用する場合、ネットワーク層は信頼性の低いデータグラム サービスであっても、トランスポート層はアプリケーション プロセス間に全二重と同等の信頼できるエンドツーエンド通信チャネルを提供します。
- トランスポート層がコネクションレス UDP を使用する場合、この論理通信チャネルは依然として信頼性の低いチャネルになります。
2)
- 多重化とは、送信側の異なるアプリケーション プロセスが同じトランスポート層プロトコルを使用してデータを送信できることを意味します。
- 逆多重化とは、受信側のトランスポート層がメッセージのヘッダーを取り除いた後、データを宛先アプリケーション プロセスに正しく配信できることを意味します。
3）
トランスポート層は、受信メッセージ (ヘッダー部分とデータ部分を含む) のエラー検出も実行します。ネットワーク層は IP データグラムのヘッダーのみをチェックし、データ部分のエラーはチェックしません。
1.2 トランスポート層のアドレス指定とポート
1.2.1 ポートの役割
コンピュータ上のプロセスは、プロセス制御ブロック (PCB) 内のプロセス識別子 (PID) を使用して識別されます。ただし、オペレーティング システムが異なれば使用する PID の形式も異なるため、TCP/IP システムのアプリケーション プロセスを識別するには統一された方法を使用する必要があります。
ポートは、トランスポート層のサービス アクセス ポイント TSAP である論理 (ソフトウェア) インターフェイスです。IP (ネットワーク層 SAP) アドレスと MAC (データリンク層 SAP) アドレスはホストまたはルーターのインターフェイスを識別し、ポートはホスト内のアプリケーション プロセスを識別します。
1.2.2ポート番号
ポート番号の長さは 16 ビットで、値の範囲は 0 ～ 65535 です。
異なるホストの同じポート番号の間や、TCP ポート番号と UDP ポート番号の間には関係はありません。
アプリケーション プロセスで一般的に使用され、よく知られているポート番号のいくつかは次のとおりです。
1.2.3 ソケット
ポート番号が IP アドレスに結合されてソケットが形成されます。送信側ソケットと受信側ソケットは、ネットワーク内のエンドポイントを識別するために使用されます。ソケットは実際には通信エンドポイントです。
ソケット Socket= (IP アドレス: ポート番号)
これは、ネットワーク内のホストとその上のアプリケーション (プロセス) を一意に識別します。
1.3 コネクションレス型サービスとコネクション型サービス
コネクション型サービスとは、通信する 2 つの当事者が通信する前に接続を確立する必要があること、通信プロセス中に接続状況全体がリアルタイムで監視および管理されること、通信が完了した後に接続が解放されることを意味します。これにより、サービスの信頼性と秩序が確保されます。
コネクションレス型サービスとは、通信当事者間で事前にコネクションを確立する必要がなく、通信が必要な場合にはネットワークに直接情報を送信し、ネットワーク上で可能な限り情報を配信することを意味します。
TCP/IP プロトコルは、IP 層の上で 2 つのトランスポート プロトコルを使用します。
