Redes Transporte 2

8/18/2019 Redes Transporte 2

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Redes de Computadores I – Prof. Mateus Raeder

TCP (Transmission ControlProtocol)

• Janelas deslizantes (Go-back-N)– Para conseguir conabilidade, emissor aguarda oC! de cada pacote en"iado

– #$ ent%o en"ia o pr$&imo pacote

– Rede permanece ociosa durante este tempo– Janelas deslizantes: tornam a transmiss%o de

pacotes mais eciente ("'rios pacotes antes doC!)

– Mais comple&a ue a conrma%o positi"a "istaanteriormente


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TCP * +anela esli-ante

• protocolo cria uma /anela de taman0o &o– Pode transmitir todos os pacotes ue se encontram

nesta /anela antes de receber uma conrma%o– 1m pacote 2 dito n%o*conrmado se foi en"iado e

nen0um C! retornou– M'&imo de conrma3es4 taman0o da /anela

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... N

Janela inicial (tamanho 3)


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•5uando o remetente recebe um C! para oprimeiro pacote da /anela– esli-a a /anela– 6n"ia o pr$&imo pacote

– /anela continua desli-ando de acordo com ac0egada das conrma3es

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... N

Janela desliza


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1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... N

Janela desliza

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... N

Janela desliza

ACK 3 ece!ido"

ACK 1 ece!ido"

N#o en$iados

%n$iados

Con&imados

'ndica e at* o 3 (inclsi$e)

J+ che,aam todos coetamente


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1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... N

Janela desliza

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... N

Janela desliza

ACK 7 ece!ido"

ACK 4 ece!ido"

N#o en$iados

%n$iados

Con&imados


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-emetente -eceto

%n$ia /C0

%n$ia /C0 1

%n$ia /C0 2

(esea)

-ece!e /C0

%n$ia ACK

-ece!e /C0 2(descata)

-ece!e ACK

%n$ia /C0 3

-ece!e /C0 3

(descata)

0imeot /C0 1

%n$ia /C0 1

-ece!e /C0 1

%n$ia ACK 1

-ece!e /C0 2

%n$ia ACK 2

-ece!e /C0 3

%n$ia ACK 3

%n$ia /C0 2

%n$ia /C0 3

.

.

.


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• Com um mecanismo bem a/ustado de /anela– Rede ca com mais pacotes trafegando– Tr'fego mais eciente na rede do ue uma t2cnica

de conrma%o simples, baseada somente em

C!s• Mecanismo de /anela continua oferecendo

transfer7ncia con'"el• 8arante a ordem da entrega das mensagens


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TCP – +anela "ari'"el

• TCP permite ue o taman0o da /anela "arie com o tempo• Cada conrma%o de recebimento cont2m uma informa%o

sobre uantos pacotes o receptor est' preparado para aceitar• ssim, o remetente atuali-a o taman0o da sua /anela de acordo

com a capacidade informada pelo receptor

– umento da capacidade do receptor, aumento da /anela– iminui%o da capacidade do receptor, diminui%o da /anela

• 9ornece mel0or controle de :u&o e transfer7ncia con'"el• Controle de :u&o 2 essencial para redes e 0osts 0eterog7neos

– Cada um com sua "elocidade e capacidade

– Mel0or utili-a%o da rede


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Pacote TCP

• unidade de transfer7ncia entre dois 0osts com TCP 2 c0amadade segmento ou pacote

• Pacotes s%o trocados para estabelecer cone&3es– Pigg;bac


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Pacote TCP

/ota i,em /ota estino

Checsm /onteio de ,ncia

es ( o mais ala$as de 32 !its)

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ados

0amanho da anela

Nmeo de sencia

Nmeo ACK

0amanho

ca!ealho

N#o

sado

:

'

N

;

<

N

-

;

0

/

;

=

A

C

K

>

-

?


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Pacote TCP

• Portas destino e origem• =>mero de seu7ncia4 do pacote do remetente• =>mero C!4 n>mero de conrma%o ue identica

o pr$&imo n>mero de seu7ncia esperado pelo outro

0ost (receptor)• Taman0o do cabeal0o4 especica o taman0o docabeal0o do pacote TCP. Taman0o m?nimo 2 de @pala"ras de AB bits

• =%o usado4 reser"ados para uso futuro


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Pacote TCP

• its de controle (identicam a nalidade dosegmento)– 1R84 o campo Ponteiro 1rgente 2 "'lido– C!4 o campo =>mero C! 2 "'lido– P#D4 fora a entrega da mensagem (pus0 – empurrar)

• Receptor n%o arma-ena a mensagem at2 enc0er o buEer– R#T4 reiniciar a cone&%o

• Caso ten0a cado confusa de"ido fal0as no 0ost, por e&emplo• Re/eitar uma cone&%o ou um segmento in"'lido

– #F=4 sincroni-a n>meros de seu7ncia (estabelececone&%o)

– 9I=4 remetente n%o tem dados


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Pacote TCP

• Taman0o da /anela4 especica o taman0o da /anela(em b;tes) ue ser' usada na cone&%o– T2cnica de pigg;bac


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Pacote TCP

• C0ec


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p3es TCP

• ptions4 pode conter G ou mais op3es– Cada op%o comea com um campo de H octeto ue indica

o tipo da op%o– 6m seguida, H octeto ue indica o taman0o da op%o

• p%o de Taman0o M'&imo de #egmento (Ma&imum

#egment #i-e – M##)– Combina entre as e&tremidades o taman0o m'&imo do

segmento a ser transferido– Permite ue receptor diga o taman0o m'&imo, permitindo

comunica%o entre m'uinas e redes 0eterog7neas demaneira mais eciente


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p3es TCP

• p%o de Taman0o M'&imo de #egmento (Ma&imum#egment #i-e – M##) cont...– #e n%o est%o na mesma rede f?sica, podem tentar descobrir

a MT1 (capacidade da redeJ) m?nima ao longo do camin0o– 6scol0a de M## 2 cr?tica

• Muito peueno4 pode causar o"er0ead e sobrecarga na rede• Muito grandes4 podem obrigar roteadores a fragmentar o

pacote di"ersas "e-es, diminuindo o desempen0o da rede

– 5ual o taman0o de segmento idealK• maior poss?"el sem e&igir fragmenta%o algumaLL

• Pr'tica 2 muito dif?cil


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p3es TCP

• p%o de +anela m$"el– /anela do cabeal0o IP tem H bits

• M'&imo do taman0o 2 N!b;tes

– Para acomodar /anelas maiores, a op%o de 6scala de +anelaapresenta campos ue permitem informar o taman0o real da

no"a /anela• p%o de estampa de tempo

– /uda o TCP a calcular o atraso na rede– Oalor de tempo e um de estampa de tempo de resposta de

eco– Remetente4 coloca a 0ora no estampa ao en"iar um pacote– Receptor4 copia o tempo para o campo resposta de eco e

manda conrma%o-emetente sa!e o temo total ,asto

desde o en$io do se,mento


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p3es TCP

• Retransmiss%o #eleti"a– #ubstituir o 8o*bac


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p3es TCP

• Retransmiss%o #eleti"a– remetente de"er' retransmitir os pacotes ue n%o

receberam conrma%o (C!)• Tempori-ador para cada pacote sem C!

– +anela e&iste no remetente

• Com os n>meros de seu7ncia consecuti"os• Qimita uantidade de pacotes en"iados sem recon0ecimento


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p3es TCP

• Retransmiss%o #eleti"a


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TCP – bertura de cone&%o

• s duas e&tremidades da cone&%o (diferentemente do1P) de"em concordar em participar da transmiss%o

• aplica%o em uma e&tremidade reali-ar' a aberturapassi"a4– Indica ue aceitar' uma cone&%o ue ir' c0egar em uma

determinada porta• =a outra e&tremidade, a aplica%o reali-a a abertura

ati"a– Indicar' ue dese/a estabelecer uma cone&%o com

determinada porta em determinado 0ost


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TCP – Controle da cone&%o

• Tr7s fases– 6stabelecimento da cone&%o– Transmiss%o de dados– 6ncerramento da cone&%o

• 9lags– #F=4 indica solicita%o de cone&%o– 9I=4 indica nali-a%o da cone&%o– R#T4 indica o reset da cone&%o– C!4 indica um recon0ecimento de recebimento de pacote


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TCP – 6stabelecimento da cone&%o

i,em A estino @

;


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TCP – = meros de seu nciainiciais

• Dands0ameros de seu7ncia

inicial

• M'uinas escol0em n>meros de seu7ncia iniciais

aleatoriamente• s e&tremidades de"em con0ecer os n>meros deseu7ncia umas das outras– en"ia #F= /unto com seu n>mero de seu7ncia (&) para – recebe o #F=, guarda o n>mero de seu7ncia do :u&o de

, e responde com seu n>mero de seu7ncia (;), di-endoue espera o n>mero de seu7ncia &H agora de

* guarda o n>mero de seu7ncia de

e conrma di-endo ue espera por

;H

TCP = d i


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TCP – = meros de seu nciainiciais


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TCP – 9ec0ando uma cone&%o

• t2rmino da cone&%o de"e ser reali-ado de maneira

controlada– Cone&3es s%o full duple&, e "%o nos dois sentidos

independentemente

• 5uando um aplicati"o TCP n%o possui mais dados

para en"iar, fec0a a cone&%o em uma dire%o– #omente a sua metadeJ• 5uando um lado recebe um pedido de

encerramento, de"e a"isar a aplica%o– 6ntretanto, a aplica%o poder' continuar en"iando dados

pela sua metadeJ de cone&%o


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FIN

ACK

ACK

FIN

Dados

ACK dos dados

Host A Host B


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• cone&%o estar' encerrada uando os dois sentidos

da cone&%o esti"erem desati"ados• #%o necess'rios, de modo geral, N segmentos TCP

para encerrar uma cone&%o– 9I= e C! em um sentido e 9I= e C! no outro sentido

• Pode ocorrer com apenas A segmentosK– #imLL primeiro C! e o segundo 9I= podem ser en"iados

pelo mesmo segmento (de caronaJ)– #omente A segmentos


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TCP – Rein?cio da cone&%o

• lgumas "e-es condi3es anormais foram a

interrup%o da cone&%o– 1m lado inicia o t2rmino com o bit R#T setado– outro lado responde imediatamente com outro segmento

de reset, abortando a cone&%o– TCP informa ao programa aplicati"o ue 0ou"e um aborto


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TCP – Pol?tica de transmiss%o

• Oamos supor ue o receptor tem um buEer de @GGG

b;tes• #e o remetente en"iar um segmento de AGGG b;tes,

o receptor conrmar' o recebimento– Por2m, at2 ue alguma aplica%o retire do buEer, o buEer

possui BGGG b;tes restantes– 6sta informa%o (BGGG b;tes) "ai para a /anela do remetente

• remetente en"ia mais BGGG b;tes, e s%oconrmados– Receptor anunciar' /anela G, pois n%o cabem mais dados

(buEer c0eio)– ssim, o remetente de"e parar de en"iar mensagens at2

uma

/anela maior ser anunciada


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TCP – Pol?tica de transmiss%o


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TCP – #?ndrome da /anela boba

• 1m problema ue pode diminuir muito odesempen0o do TCP

• ados repassados para o remetente s%o muitograndes, mas uma aplica%o consome os dadosum b;te por "e-

• uEer do lado receptor ca c0eio, e o remetentesabe disso (/anela 2 G)

• aplica%o ent%o l7 H caractere do :u&o TCP• ue aconteceK

– Receptor ca bem faceiro e en"ia a /anela de taman0o H

?


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TCP – #?ndrome da /anela boba

• 5ual a solu%oK– 6"itar ue o receptor en"ie uma atuali-a%o de /anela

para H b;te– 6le 2 forado a aguardar at2 ue 0a/a espao

consider'"el para anunciar sua /anela

• Mas, ual 2 o espao consider'"elK– if?cil de pre"er– S denido ue o receptor n%o pode en"iar uma

atuali-a%o de /anela at2 ue ele possa lidar com otaman0o m'&imo do segmento (M##) anunciado no

comeo da cone&%o, ou at2 metade da capacidade doseu buEer (o ue for menor)

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