Transportní vrstva

Ustavení spojení TCP

Proces ustavení spojení v protokolu TCP se často označuje za "třícestné navazování spojení" (doslova "třícestný handshake"), protože ve druhém kroku musí přijímající stanice odeslat dva segmenty TCP najednou. Několik polí v segmentech TCP při této činnosti vidíme na obrázku.. Pořadové číslo prvního segmentu TCP představuje počáteční pořadové číslo neboli základní číslo, od něhož se odvozuje správné pořadí následujících paketů. Pole pořadového čísla (Sequence) se používá pro opětovné zařazení paketů, přijatých mimo pořadí, a pro sestavení správné podoby původní zprávy.

Na obrázkuvidíme osobní počítač, který se připojuje k serveru. Stejným způsobem mohou ale komunikovat i jakékoli jiné koncové stanice - třeba server, který se připojuje k jinému serveru kvůli zajištění transakce elektronické komerce, dva osobní počítače propojené v konverzační relaci IRC Onter-Regional Connectivity), anebo to může být libovolné jiné spojení mezi dvěma koncovými stanicemi, vedené přes síť IP.

Okna v protokolu TCP

Toto třícestné zahájení ale ještě k ustavení síťového spojení nestačí; pro hladký průběh komunikace je třeba relaci dynamicky řídit. Nejdůležitějším úkolem je zde zabránit zahlcení jedné stanice vysíláním příliš velkého množství dat najednou ze druhé stanice.

K řízení relace slouží technika takzvanýchoken(windowing), při níž přijímající stanice zasílá vysílající stanici průběžně aktuální informace o počtu bajtů, které je ochotna přijmout. Jinými slovy tak stanice oznamuje, kolik paměti má k dispozici v roli bufferu (vyrovnávací paměti) pro zpracování přijatých paketů. Celý proces posouvání přenosového okna v protokolu TCP znázorňuje první obrázek , kde vidíme příliš malé okno, druhý obrázek ukazuje již velikost okna v pořádku.

Informace o velikosti okna se zasílají prostřednictvím zpráv s potvrzením, ACK. Z první části obrázku je již na první pohled jasné, že okno o velikosti 1 000 bajtů není výhodné, protože počet příchozích paketů a odchozích potvrzení ACK je v poměru jedna ku jedné - což je vzhledem ke skutečně přenesené datové zátěži příliš velký objem režie. Druhá část stejného obrázku definuje oproti tomu okno o rozumnější velikosti 10 000 bajtů; je tak zřejmé, že odesílající stanice může "vystřílet" libovolný počet odchozích paketů, pokud se v součtu vejde do limitní velikosti okna 10 000 bajtů. V popsané konfiguraci dosáhneme tedy příznivějšího poměru datové zátěže a režijních informací.

Poslední ze zpráv v druhé části obrázku

ukazuje, že se velikost okna během relace upravuje dynamicky. Tyto změny vyplývají ze změny podmínek na přijímající stanici; jestliže například webový server v určitém okamžiku přijme několik spojení od jiných odesílajících hostitelů najednou, bude mít ke zpracování našich paketů k dispozici menší část paměťového bufferu a velikost okna vyhrazeného pro naše stahování upraví směrem dolů.