Servizi a connessione e senza connessione

• connection oriented - orientato alla connessione
• connectionless - senza connessione

Questi due modi offrono funzionalita' differenti e non si puo' dire che uno sia intrinsecamente migliore o peggiore dell'altro: dipende tutto dai requisiti degli applicativi.

E' pur vero che se la filosofia di Internet e' intrinsecamente legata alla modalita' senza connessione, tant'e' che il protocollo IP e' di questo tipo, i servizi che il livello di Trasporto offre agli applicativi sempre di piu' si vanno orientando verso una modalita' orientata alla connessione.

Modo orientato alla connessione

Una istanza di scambio messaggio tra due sistemi remoti viene gestita dal livello trasporto il quale come prima cosa spezza il messaggio in 'pacchetti a livello trasporto', detti TPDU o Transport Protocol Data Unit. Ciascun TPDU e' corredato di una testata, contenente in un campo il numero di sequenza del TPDU, che serve al destinatario per ricostruire il messaggio originale.

La connessione viene gestita in tre fasi:

• apertura della connessione - viene inviato il primo TPDU in un pacchetto con funzionalita' 'esplorative'. I router intermedi che smistano il pacchetto acquisiscono, se non l'hanno, una linea di routing fisso per questo pacchetto e per i successivi. Il percorso da mittente a destinazione che cosi' si apre viene detto un circuito virtuale.
• uso della connessione - i TPDU successivi vengono inviati in pacchetti in sequenza
• abbattimento della connessione - l'utimo pacchetto contiene un flag indicante che il circuito virtuale non e' piu' desiderato: le linee di routing dei router intermedi possono essere cancellate o se ne possono usare delle altre con metrica migliore. E' da notare che se la connessione cade, le linee di routing intermedie non usate per piu' di 5 minuti decadono comunque automaticamente

Vantaggi di questo modo di comunicazione sono:

• il ricevente ottiene i pacchetti in sequenza, con due conseguenze:
  • il sistema ricevente non ha bisogno di buffer locali grossi per poter parcheggiare i pacchetti fuori sequenza
  • se un pacchetto manca dalla sequenza, il ricevente inizia subito le procedure che ne richiedono la ritrasmissione

• e' possibile filtrare i pacchetti, per scopi di accounting o di sicurezza, anche da parte di un router intermedio

Svantaggi sono:

• occorre un tempo discreto per lo stabilimento della connessione, che si fa' sentire per i messaggi corti
• in caso di mancanza di un router intermedio, l'intera connessione cade e sia il mittente che il ricevente e la rete devono rinegoziare una nuova connessione
• se sopravvengono congestioni nel circuito virtuale la velocita' di scambio pacchetti diminuisce, anche se vi fossero in rete percorsi alternativi piu' veloci

Servizio senza connessione

Il mittente considera ogni TPDU come pacchetto indipendente, detto datagramma e lo affida alla rete senza gestire alcuna connessione. Non viene mantenuto alcun record di stato ne' da parte del mittente, ne' del ricevente: ciascun datagramma viaggia in modo indipendente dagli altri.

I vantaggi di questo modo sono:

• non vi e' alcun overhead all'invio di pacchetti
• in caso di congestione o di caduta di un segmento di rete i pacchetti automaticamente vengono reidirizzati su un percorso alternativo: ogni pacchetto viaggia per il percorso ottimale nell'istante di transito
• non essendovi il concetto di connessione, non vi e' nessuna differenza tra un segmento impassabile ed uno infinitamente lento: se la destinazione e' temporaneamente iraaggiungibile, per un timeout ragionevole, al suo ripristino i pacchetti continuano a transitare dal punto in cui erano rimasti

Gli svantaggi sono:

• il ricevente puo' ottenere i pacchetti fuori sequenza e doverli parcheggiare in buffer temporanei prima di poter ricostruire il messaggio
• il fatto che un pacchetto sia fuori sequenza non ne provoca automaticamente la richiesta di ritrasmissione: il ricevente imposta un timeout allo scadere del quale richiede la ritrasmissione; se nel frattempo il ritardatario arriva, il ricevente deve gestire il caso di pacchetti duplicati

Applicativi diversi usano i due modi diversi. Solitamente i file transfer o scambio di messaggi lunghi, o l'uso di reti con elevate possibilita' di errori ma stabilita' relativa di configurazione, portano alla scelta del modo a connessione. Applicativi che scambiano pacchetti corti e/o indipendenti l'uno dall'altro (chiamate a procedure remote, sincronizzazione orologi, ecc.), e in reti a forte potenzialita' di riconfigurazione (satelliti) o reti a basso tasso d'errore, si trovano meglio con la modalita' senza connessione.

Spesso il protocollo di trasporto senza connessione non offre di suo alcun metodo di recupero errori, proprio per mantenersi il piu' snello possibile. Mancandogli inoltre tabelle di stato, non e' in grado di gestire lock di file o transazioni atomiche coinvolgenti piu' pacchetti. In questi casi tutte queste funzionalita' devono essere offerte da protocolli a livelli superiori (sessione ad applicativo).