Protocolos TCP e UDP. Protocolo TCP. Protocolo TCP. A necessidade de uma comunicação segura: Transmission Control Protocol

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1 Protocolos TCP e UDP Transmission Control Protocol Protocolo de transporte orientado à conexão. Transferência de dados confiável fim-a-fim recuperação de dados perdidos, duplicados organização dos dados recebidos fora de ordem Usa o conceito de porta. Protocolo orientado a stream. Conexão full-duplex. A necessidade de uma comunicação segura: pacotes podem ser perdidos ou destruídos pacotes entregues fora de ordem pacotes entregues com atraso pacotes duplicados

2 TCP reside em cima do IP e permite múltiplos programas de aplicação se comunicarem concorrentemente. Uso de número de portas de protocolo para identificação e circuitos virtuais. Interage com as aplicações e direciona para a camada de inter-rede (IP) portas permitem identificar um protocolo de aplicação (FTP, Telnet, HTTP,...) :80 Endereço IP da máquina Porta Cada computador cria um socket e se associa a ele Cada socket tem um endereço, chamado de porta alguns endereços de portas são conhecidos ex.: SMTP (25), FTP (21 e 23), HTTP (80),... Retransmissão Uma cópia da mensagem a ser transmitida é colocada numa fila de retransmissão Se dentro de um instante de tempo não for recebida uma confirmação de recebimento (ACK), o protocolo envia novamente a mensagem Caso contrário, ele retira a mensagem da fila de retransmissão

3 Ordenação dos segmentos São usados números de seqüências nos segmentos transmitidos Controle de fluxo É verificado o tamanho do quadro que o receptor pode receber Baseado nesta informação, o transmissor atualiza a sua janela de transmissão (calcula o número de segmentos a enviar) Janela Deslizante: Cada octeto é numerado. O tamanho da janela determina o número de octetos que podem ser transmitidos sem reconhecimento. Através do mecanismo de PIGGYBACK pode-se reconhecer um bloco de octetos via um segmento de dados. Uma janela deslizante de tamanho 1, com um número de seqüência de 3 bits. (a) Inicialmente. (b) Depois do primeiro quadro ter sido enviado. (c) Depois do primeiro quadro ter sido recebido. (d) Depois da primeira confirmação ter sido feita

4 Segurança É adicionado um checksum a cada segmento transmitido Quando estes segmentos são recebidos: são verificados os segmentos danificados são descartados pode ser solicitada a retransmissão destes segmentos Formato das Mensagens PORTA ORIGEM PORTA DESTINO NÚMERO DE SEQÜÊNCIA NÚMERO DO ACKNOWLEDGEMENT HLEN RESERVADO BITS DE CÓDIGO CHECKSUM OPÇÕES IP WINDOW URGENT POINTER PADDING DADOS DADOS Portas: Identificam os processos origem e destino. Número de seqüência: número do primeiro octeto do campo de dados. Número do ACK: número do octeto que é esperado pelo destino, sendo todos os octetos de número inferior reconhecidos. HLEN: Tamanho em bytes do cabeçalho TCP (números de palavras de 32 bits). Bits de código: indica o propósito e conteúdo do segmento: URG, ACK, PSH, RST, SYN, FIN

5 Window: Tamanho em octetos da janela que é aceito pelo emissor. Checksum: verificador de erros de transmissão, dados e cabeçalho. Urgent Pointer: fornece a posição dos dados urgentes dentro do campo de dados. Opção: Pode conter negociações de opções tal como o MSS (Maximum Segment Size). Estabelecimento da Conexão Three-way handshake envia SYN seq=x Host 1 Host 2 recebe SYN + ACK envia seq=x+1, ACK y+1 recebe SYN envia SYN seq=y, ACK x+1 recebe ACK Encerramento da Conexão Host 1 Host 2 envia FIN seq=x recebe ACK recebe FIN + ACK envia seq=x+1, ACK y+1 recebe FYN envia seq=y, ACK x+1 envia FYN, seq=y, ACK x+1 recebe ACK

6 Exemplo Estabelecimento de conexão SEQ(100), FLAGS(SYN) SEQ(300), FLAGS(ACK,SYN), ACK(101) SEQ(100), FLAGS(ACK), ACK(301) Troca de dados SEQ(101), FLAGS(ACK), ACK(301), DATA(50) SEQ(301), FLAGS(ACK), ACK(152), DATA(10) SEQ(152), FLAGS(ACK), ACK(312), DATA(20) SEQ(172), FLAGS(ACK), ACK(312), DATA(30) SEQ(312), FLAGS(ACK), ACK(203), DATA(90) SEQ(403), FLAGS(ACK), ACK(203), DATA(50) Encerramento da conexão FIN(202) ACK(203) FIN(452), ACK(203) ACK(453)

7 Porta padrão FTP (21) FTP-DATA (20) TELNET (23) SMTP (25) NNTP (119)... Protocolo UDP Protocolo de Transporte não orientado à conexão. Não implementa nenhum mecanismo de recuperação de erros. São identificados os processos origem e destino através do conceito de porta. O campo de Checksum é opcional. Utilizado em aplicações em que a entrega imediata é mais importante do que a entrega precisa Ex.: transmissão de voz ou de vídeo Recebe pedidos de transmissão das aplicações das estações de origem e entrega para o IP Formato da Mensagem Protocolo UDP 0 PORTA ORIGEM TAMANHO DA MENSAGEM PORTA DESTINO CHECKSUM DADOS

8 Protocolo UDP Multiplexação, demultiplexação e portas Toda a multiplexação e demultiplexação entre UDP e programas de aplicação ocorre através do mecanismo de portas. Porta 1 Porta 2 Porta 3 UDP: demultiplexação IP