Разкажи за транспортния слой (transport layer) на…

Транспортният слой TCP/IP осигурява връзка между процеси, стартирани на различни хостове. Основните задачи:

Идентификация на приложения/процеси на хоста (чрез портове).
Предоставяне на услуги за пренос на данни:
- Надежден, подреден пренос (TCP).
- Ненадежден, без гаранция за пренос (UDP).

Два основни протокола:

Transmission Control Protocol (TCP):
- Свързано ориентирано.
- Гарантира доставка на пакети, запазване на реда, контрол на потока и управление на претоварването.
- Използва се за приложения, изискващи надежден пренос (HTTP, FTP, SMTP).
User Datagram Protocol (UDP):
- Без връзка.
- Не гарантира доставка, ред или контрол на потока.
- Ниска латентност, подходящ за приложения, чувствителни към времето, където малка загуба на данни е допустима (DNS, VoIP, стрийминг видео).

TCP сегментите включват полета за: източник/целеви портове, последователни номера, номера за потвърждение, флагове (SYN, ACK, FIN), контролна сума.

UDP датаграмите включват полета за: източник/целеви портове, дължина и контролна сума.

Ports (порти): 16-битови числа, използвани за мултиплексиране/демултиплексиране на данни между процеси.

Well-known ports (0-1023): Запазени за стандартни услуги (80 за HTTP, 443 за HTTPS, 22 за SSH).
Registered ports (1024-49151): Използват се за частни приложения, регистрирани в IANA.
Dynamic/Private ports (49152-65535): Използват се от клиентите за изходящи връзки.

Пример за установяване на TCP връзка (Three-way Handshake):

Клиентът изпраща сегмент с флаг SYN и начално последователно число.
Сървърът получава SYN, отговаря със сегмент с флагове SYN и ACK, със своето начално последователно число и ACK число, равно на client_seq + 1.
Клиентът получава SYN+ACK, отговаря със сегмент с флаг ACK и ACK число, равно на server_seq + 1. Връзката е установена.

// Пример за структура на TCP заглавка (опростена)
struct tcp_header {
    unsigned short src_port;       // Източен порт
    unsigned short dest_port;      // Целеви порт
    unsigned int   seq_num;        // Последователен номер
    unsigned int   ack_num;        // Номер за потвърждение
    unsigned short flags;          // Флагове (SYN, ACK, FIN и др.)
    // други полета...
};

// Пример за структура на UDP заглавка (опростена)
struct udp_header {
    unsigned short src_port;       // Източен порт
    unsigned short dest_port;      // Целеви порт
    unsigned short length;         // Дължина на UDP датаграма
    unsigned short checksum;       // Контролна сума
};

Разкажи за транспортния слой (transport layer) на модела TCP/IP.