Circuitos Virtuais de Rede (Camada 3) e Transporte (Camada 4)

Esta é a técnica mais comum usada para suportar comunicações entre dois computadores em uma rede. A camada de transporte é responsável por estabelecer um circuito virtual para o host de destino e garante que os dados sejam entregues de forma confiável e em ordem. O protocolo de transporte típico usado para estabelecer circuitos virtuais é o TCP (Transmission Control Protocol). No TCP, o remetente transmite pacotes de dados ao destinatário, cada um contendo um número de sequência. O receptor reconhece cada pacote que recebe e o remetente retransmite quaisquer pacotes para os quais não recebeu uma confirmação. Além disso, o receptor deve armazenar em buffer os pacotes recebidos se eles chegarem mais rápido do que o aplicativo receptor pode processá-los. A camada de transporte também fornece controle de fluxo, o que garante que o remetente não envie dados mais rápido do que o destinatário pode processá-los. O controle de fluxo pode ser implementado usando vários mecanismos, como o protocolo de janela deslizante do TCP. Cada um dos dois dispositivos ao longo de um circuito virtual estabelece e gerencia uma conexão de circuito virtual de forma independente.

Um exemplo de dois processos de aplicação usando conexões de circuito virtual para comunicação é mostrado na Figura abaixo, junto com os cabeçalhos de protocolo correspondentes de cada camada nos dois dispositivos, como podem aparecer para duas unidades de dados específicas sendo trocadas (nós os chamamos de pacote 1 e pacote 2). Os circuitos virtuais da camada de transporte são suportados usando o serviço de circuitos virtuais da camada de rede fornecido pelos dispositivos de interligação de redes de nível inferior. A camada de rede utiliza mecanismos de roteamento para encaminhar pacotes de dados do dispositivo remetente para o dispositivo receptor através das redes. O remetente (host A1 na figura) possui um circuito virtual para o receptor (host A3 na figura) com número 2. Este circuito pode envolver uma sequência de sub-redes e conexões de sub-redes, possivelmente com vários dispositivos intermediários (B, C e D). Os mecanismos de roteamento nesses dispositivos permitem encaminhar dados corretamente no contexto de um determinado circuito virtual.

Relacionamento entre camadas com pontos de acesso de serviço

Cada camada acima da camada física de uma rede deve obter algum serviço da camada abaixo. As entidades em uma camada usam um ou mais pontos de acesso de serviço (SAPs) de entidades na camada abaixo para acessar os serviços abaixo para acessar os serviços desta(s) camada(s) inferior(es).

Serviços —Em todas as camadas de protocolo, uma entidade de protocolo de camada superior usará um ou mais pontos de acesso de serviço (SAPs) de entidades de protocolo de mesmo nível na camada diretamente abaixo dela para obter serviços específicos. O uso de SAPs permite os serviços fornecidos em uma camada para múltiplas instâncias de protocolo implementadas na(s) camada(s) superior(es).

Os serviços geralmente são solicitados ou fornecidos por meio de primitivas – um tipo especial de mensagem trocada entre entidades em diferentes camadas de protocolo. No modelo OSI, as primitivas possuem nomes diferentes que refletem a função que desempenham, como:
- solicitar
- indicação
- resposta
- confirmar

Exemplo SAP - TCP e IP

Os serviços fornecidos por uma instância de protocolo da camada N são implementados por unidades de dados de protocolo (PDUs) entregues por essa instância de protocolo a qualquer uma de suas instâncias de protocolo de mesmo nível dentro da mesma camada; isto é, eles são entregues aos seus SAPs pares. Da mesma forma, os SAPs da camada 3 são usados ​​pelas entidades do protocolo da camada 4 para trocar PDUs da camada 4 (normalmente contendo pacotes de dados de usuários ou aplicativos). Cada interface de protocolo pode ter apenas um número limitado de tipos primitivos de serviço e um número muito limitado de SAPs. Um exemplo é a camada de transporte SAP da interface do protocolo IP, que contém apenas duas primitivas SAP (CONNECT e DATA) e apenas um SAP associado. Como resultado, todos os pacotes contendo PDUs que fluem entre entidades da camada 3 e da camada 4 devem usar este SAP exclusivo.