Redes de Computadores. Prof. André Y. Kusumoto

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1 Redes de Computadores Prof. André Y. Kusumoto

2 Nível de Transporte Responsável pela comunicação fim-a-fim entre dois ou mais computadores As redes são normalmente complexas porque são formadas por uma grande diversidade e quantidade de dispositivos, número de enlaces e pelas tecnologias utilizadas na implementação da comunicação. A função do nível de transporte é de tornar a complexidade das redes transparentes aos processos Para isso, o nível de transporte faz a intermediação no acesso dos processos à rede utilizada, implementando uma visão menos complexa. Ao utilizar os serviços do nível de transporte, os processos passam a enxergar a rede como uma caixa preta. Rede Transmissores Receptores 2/11

3 Serviços do Nível de Transporte O nível de transporte deve fornece serviços que sejam capazes de permitir que processos hospedados em computadores de uma rede se comuniquem facilmente, sem ter que lidar com as complexidades inerentes à rede de computadores utilizada Serviços Orientados à Conexão Obrigam os processos usuários a estabelecer uma conexão lógica entre si antes que qualquer comunicação efetivamente possa ser realizada Serviços Não Orientados à Conexão Não apresentam a noção de conexão e, portanto, não obrigam os processos usuários dos serviços a estabelecer ou encerrar conexões 3/11

4 Serviços do Nível de Transporte O estabelecimento de conexão é, em geral, uma operação assimétrica, pois, considerando um modelo simples de apenas dois processos, um deles é responsável por esperar pelo estabelecimento da conexão, enquanto o outro é o responsável por solicitar tal estabelecimento. Supondo a utilização de uma API (Application programming Interface) hipotética: // cliente conn = connect ( ); send (conn, get clock ); ret = receive (conn); printf(ret); close(conn); // servidor conn = wait_connection(); ret = receive(conn); if (ret == get clock ) send (conn, now()); close(conn); 4/11

5 Endereçamento Serviços do Nível de Transporte Assim como endereços de rede identificam os computadores de uma rede, é necessário ter também um esquema de endereçamento no nível de transporte, pois um mesmo endereço de rede pode abrigar mais de um servidor (ex. http e ftp na mesma máquina) O conceito de portas no nível de transporte é essencial para resolver essa questão Portas são números utilizados por clientes e servidor para se identificar mutuamente nas conversações entre eles. Ao solicitar o estabelecimento de uma conexão ou, no caso de um serviço de transporte não orientado à conexão, enviar uma primeira mensagem, o cliente deve conhecer a porta que identifica o serviço para poder acessá-la Definindo de um modo menos informal, um ecdereço de nivel de transporte é formado por uma dupla composta por um endereço do nível de rede e uma porta Essa dupla identifica uma entidade (cliente ou servidor) em uma rede de computadores 5/11

6 Endereçamento Serviços do Nível de Transporte Considerando a existência de portas, a API hipotética utilizada anteriormente precisa ser atualizada // cliente conn = connect ( , 33); send (conn, get clock ); ret = receive (conn); printf(ret); close(conn); // servidor conn = wait_connection(); ret = receive(conn); if (ret == get clock ) send (conn, now()); close(conn); Ao endereçar o destino, o cliente tem a opção de determinar não apenas um único destino final, o cliente pode endereçar vários destinos ou todos os destinos possíveis. Transmissão unicast: um transmissor envia dados para um único receptor Transmissão broadcast: um transmissor envia dados para todos os receptores Transmissão multicast: um transmissor envia dados para apenas alguns receptores que fazem parte de um mesmo grupo multicast 6/11

7 Serviços do Nível de Transporte Transmissão unicast, broadcast e multicast 7/11

8 Implementação dos Serviços do Nível de Transporte Para que a transparência (esconder a complexidade) da rede de computadores seja possível, os serviços de transporte são implementados, muitas vezes, utlizando mecanismos complexos Estabelecimento de conexão Um nível de transporte, pode implementar, internamente, o estabelecimento de conexão entre os processos localizados em um e em um usando três estratégias principais (hand shaking): Estabelecimento implícito: o nível de transporte do entende que uma nova conexão foi estabelecida ao receber uma mensagem de usuário. No, a conexão é considerada estabelecida assim que a mensagem é transmitida Estabelecimento com duas mensagens: o envia uma mensagem ao solicitando o estabelecimento de conexão. O responde confirmando ou rejeitnaodo o pedido. Estabelecimento com três mensagens: o, além de receber a mensagem de confirmação do, deve enviar uma última mensagem para ter a conexão finalmente estabelecida. 8/11

9 Implementação dos Serviços do Nível de Transporte Estabelecimento de conexão Estabelecimento implícito, com duas mensagens e com três mensagens msg msg msg resposta resposta confirmação 9/11

10 Implementação dos Serviços do Nível de Transporte Encerramento de conexão O encerramento de conexão é necessário para que os recursos (ex. processamento, memória) alocados para uma conexão possam ser liberados. Existem quatro estratégias principais de encerramento de conexão: Implícito: ocorre quando deixa de existir a comunicação entre dois hosts por um certo período de tempo máximo (timeout). Depois desse tempo, a conexão é considerada finalizada e os hosts podem liberar os recursos alocados. Abortivo: o percebe um problema qualquer e envia uma mensagem de finalização ao, que entende que a conexão não existe mais e libera os recursos. Abortiva pois o apenas sinaliza a finalização. Troca de duas mensagens: o sinaliza o final da conexão, mas os recursos são efetivamente liberados apenas quando o receber uma resposta. Troca de quatro ou três mensagens: semelhante ao de duas mensagens, só que ocorre nos dois sentidos. A variação com três mensagens ocorre, quando a mensagem de solicitação de encerramento de conexão gerada pelo pega carona com a mensagem de confirmação de B para A. 10/11

11 Implementação dos Serviços do Nível de Transporte Encerramento de conexão Estabelecimento implícito, abortivo, com duas mensagens e com quatro (três) mensagens aborta desconecta desconecta sem troca resposta resposta desconecta resposta 11/11

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