De netwerklaag en de transportlaag

Een IP-adres is een logisch, hiërarchisch adres dat via het internet kan worden gerouteerd. Omdat het gestructureerd is, kunnen routers delen ervan gebruiken om de richting te bepalen, zoals bij het lezen van een postcode. IP-adressen kunnen worden toegewezen en gewijzigd, in tegenstelling tot vaste MAC-adressen. Dankzij deze logische adressering kan een pakket een server aan de andere kant van de wereld vinden.

Routers zijn de belangrijkste apparaten op laag 3. Een router leest het bestemmings-IP-adres van elk pakket en stuurt het stap voor stap door naar het juiste netwerk. Routers verbinden verschillende netwerken met elkaar. Daarom verbindt je thuisrouter je LAN met het internet. Telkens wanneer gegevens van het ene netwerk naar het andere moeten, neemt een router op laag 3 die beslissing.

De eenheid van de netwerklaag is het pakket. Een pakket verpakt de gegevens van de transportlaag met een IP-kop waarin de IP-adressen van de bron en de bestemming staan. Routers lezen deze kop om het pakket te routeren. In tegenstelling tot een frame is een pakket bedoeld om meerdere netwerken te doorkruisen. De IP-adressen blijven van begin tot eind hetzelfde, ook al veranderen de lokale frames bij elke stap.

De transportlaag beheert communicatie tussen toepassingen van begin tot eind. De laag splitst gegevens op in segmenten, kan zorgen voor betrouwbare aflevering en gebruikt poortnummers om gegevens naar het juiste programma te sturen. Terwijl laag 3 pakketten naar het juiste apparaat brengt, zorgt laag 4 ervoor dat ze de juiste toepassing op dat apparaat bereiken en correct aankomen.

TCP (Transmission Control Protocol) is het betrouwbare transportprotocol. Het brengt een verbinding tot stand, nummert segmenten, bevestigt de aflevering met ontvangstbevestigingen en verstuurt verloren gegevens opnieuw. TCP garandeert dat gegevens volledig en in de juiste volgorde aankomen, wat ideaal is voor webpagina's, e-mail en bestandsoverdrachten. Daar staat tegenover dat al die zorgvuldige controle extra overhead veroorzaakt.

UDP (User Datagram Protocol) is het snelle, lichtgewicht transportprotocol. Het verstuurt gegevens zonder verbinding, ontvangstbevestigingen of gegarandeerde volgorde. Daardoor is UDP snel en efficiënt, wat ideaal is voor livevideo, spraakgesprekken en games, waarbij snelheid belangrijker is dan het opnieuw versturen van een verloren pakket. UDP ruilt betrouwbaarheid in voor weinig overhead en minimale vertraging.

Poortnummers zorgen ervoor dat één apparaat meerdere netwerktoepassingen tegelijk kan uitvoeren. Elke dienst luistert op een poort, zoals poort 80 voor webverkeer of 443 voor beveiligd webverkeer. De transportlaag gebruikt poorten om binnenkomende gegevens bij de juiste toepassing af te leveren. Zonder poorten zou een apparaat niet kunnen bepalen of binnenkomende gegevens bedoeld zijn voor de browser, e-mail of een game.

Samen vormen deze lagen de kern van de aflevering via het internet. De netwerklaag gebruikt IP-adressen en routers om een pakket via meerdere netwerken bij het juiste apparaat af te leveren. De transportlaag gebruikt vervolgens poorten en TCP of UDP om de gegevens betrouwbaar of snel bij de juiste toepassing af te leveren. Laag 3 vindt het apparaat; laag 4 vindt het programma.

Laag 3, de netwerklaag, verzorgt logische IP-adressering en routering via routers en verplaatst pakketten tussen netwerken. Laag 4, de transportlaag, beheert aflevering van begin tot eind met poorten en kiest tussen betrouwbaar TCP en snel UDP. Dankzij deze middelste lagen kunnen gegevens het wereldwijde internet doorkruisen en toch precies bij de juiste toepassing aankomen.

De netwerklaag (laag 3) gebruikt logische IP-adressen en routers om pakketten tussen afzonderlijke netwerken te routeren. De transportlaag (laag 4) beheert aflevering van begin tot eind, gebruikt poortnummers om de juiste toepassing te bereiken en kiest TCP voor betrouwbare aflevering in de juiste volgorde of UDP voor snelle, lichtgewicht overdracht. Laag 3 vindt het apparaat; laag 4 vindt het programma. Samen vervoeren ze gegevens over het internet.