TCP - formato do segmento. Formato do segmento TCP (fonte: Kurose)

Transcrição

1 TCP - formato do segmento Formato do segmento TCP (fonte: Kurose)

2 TCP - formato do segmento Porta de origem (16 bits) Porta de destino (16 bits) Número de sequência (32 bits) Usado na implementação do serviço confiável Número do primeiro octeto do segmento (parte de dados) Segmento com flags SYN, ACK ou FIN isolados conta um octeto Inicialmente é escolhido aleatoriamente Para minimizar a possibilidade de ser reutilizado em uma nova conexão com mesmos números de porta e endereços IPs

3 TCP - formato do segmento Número de reconhecimento (32 bits) Usado na implementação do serviço confiável Número de sequência do próximo octeto que está aguardando do outro hospedeiro Reconhecimentos cumulativos Tratamento de segmentos fora de ordem depende da implementação Mais comum é guardar o segmento

4 TCP - formato do segmento Exemplo de Seq e ACK para o Telnet (fonte: Kurose)

5 TCP - formato do segmento Comprimento do cabeçalho (4 bits) Comprimento em palavras de 32 bits Variável em função do campo opções Flags (6 bits) URG - segmento contém dados urgentes Marcado pela camada aplicação do remetente Ex.: Usado por Telnet quando o usuário digita uma tecla de interrupção ACK - segmento contém ou não ACK PSH - destinatário deve passar os dados para a camada aplicação imediatamente RST - usado no estabelecimento de conexão SYN - usado no estabelecimento de conexão FIN - usado no fechamento de conexão

6 TCP - formato do segmento Janela de recepção (16 bits) Usada no controle de fluxo Número de octetos que o receptor está pronto para aceitar Soma de verificação (16 bits) Ponteiro para dados urgentes (16 bits) Usado com URG Indica o fim dos dados urgentes Aplicação determina o início

7 TCP - formato do segmento Opções Negociação de MSS Fator de aumento de escala da janela de recepção para redes de alta velocidade Window scale (RFC 1323): deslocamento da janela de recepção (Window size) até 14 bits para a esquerda Outras Dados

8 TCP - temporização TCP usa temporização para recuperar segmentos perdidos Gerenciamento de temporizadores por conexão Utiliza uma estimativa do tempo de ida e volta (Round Trip Time - RTT) SampleRTT RTT para um determinado segmento Muitas implementações medem para um segmento por vez (por RTT) Não calculado para retransmissões Pode ter valores atípicos em função de variações de congestionamento e carga

9 TCP - temporização EstimatedRTT Média móvel exponencial ponderada dos SampleRTT Peso de um SampleRTT diminui exponencialmente EstimatedRTT = (1-α)*EstimatedRTT + α*samplertt α = 0,125 (RFC 2988)

10 TCP - temporização Amostras de RTTs e RTTs estimados (fonte: Kurose)

11 TCP - temporização DevRTT Variação do RTT (RFC 2988) DevRTT = (1-β)*DevRTT + β* SampleRTT-EstimatedRTT Tipicamente β = 0,25 Estouro de temporizador TimeoutInterval = EstimatedRTT + 4*DevRTT RTT estimado mais uma margem de segurança Quanto maior a variação nos valores de SampleRTT, maior a margem

12 TCP - transferência confiável Sobre o serviço de melhor esforço do IP (Internet Protocol) Usa reconhecimentos positivos, temporizadores, números de sequência e paralelismo Pode usar um NACK implícito (retransmissão rápida) Pode usar um único temporizador de retransmissão (RFC 2988) Paralelismo relacionado ao controle de fluxo e ao controle de congestionamento Duas fases são apresentadas com aumento da complexidade Recuperação de perdas de segmentos Retransmissão rápida

13 TCP - transferência confiável Inicialmente o protocolo só trata da recuperação das perdas de segmentos Ignora os ACKs duplicados Ignora controle de fluxo e de congestionamento Eventos Dados recebidos da aplicação Temporizador único associado com o mais antigo segmento não reconhecido Estouro do temporizador Retransmite o segmento e reinicia o temporizador Recebimento de ACK y SendBase número de sequência do mais antigo octeto não reconhecido y > SendBase reconhece um ou mais octetos

14 Remetente TCP simplificado (fonte: Kurose) NextSeqNum = InitialSeqNum SendBase = InitialSeqNum loop (forever) { switch(event) event: dado recebido da aplicação acima cria segmento TCP com n o de sequência NextSeqNum if (timer currently not running) start timer pass segment to IP NextSeqNum = NextSeqNum + length(data) event: tempo de confirmação do temporizador retransmit not-yet-acknowledged segment with smallest sequence number start timer event: ACK recebido, com valor do campo de ACK do y if (y > SendBase) { SendBase = y if (there are currently not-yet-acknowledged segments) start timer } } /* end of loop forever */

15 Retransmissão devido a um ACK perdido (fonte: Kurose)

16 Segmento 100 não retransmitido (fonte: Kurose)

17 Reconhecimento cumulativo evita a retransmissão do primeiro segmento (fonte: Kurose)

18 TCP - transferência confiável Retransmissão Tempo de expiração é dobrado em relação ao tempo anterior Forma simples de controle de congestionamento

19 TCP - transferência confiável Segunda fase Retransmissão rápida Associada a ACKs duplicados

20 Geração de ACKs do TCP RFCs 1122 e 2581 (fonte: Kurose) Evento no receptor Segmento chega em ordem, não há lacunas, segmentos anteriores já aceitos Segmento chega em ordem, não há lacunas, um ACK atrasado pendente Segmento chega fora de ordem, número de sequência chegou maior: gap detectado Chegada de segmento que parcial ou completamente preenche o gap Ação do receptor TCP ACK retardado. Espera até 500 ms pelo próximo segmento. Se não chegar, envia ACK Imediatamente envia um ACK cumulativo Envia ACK duplicado, indicando número de sequência do próximo byte esperado Reconhece imediatamente se o segmento começa na borda inferior do gap

21 TCP - transferência confiável Retransmissão rápida (cont.) RFC 2581 Três ACKs duplicados retransmite o segmento que falta Modificação no remetente TCP simplificado

22 Mudança no remetente TCP (fonte: Kurose) event: ACK received, with ACK field value of y if (y > SendBase) { SendBase = y if (there are currently not-yet-acknowledged segments) start timer } else { increment count of dup ACKs received for y if (count of dup ACKs received for y = 3) { resend segment with sequence number y }

23 Retransmissão rápida (fonte: Kurose) Hosp. A Hosp. B ACKs duplicados três vezes seq # x1 seq # x2 seq # x3 seq # x4 seq # x5 X ACK x1 ACK x1 ACK x1 ACK x1 timeout tempo

24 TCP - transferência confiável Reconhecimento seletivo RFC 2018 Destinatário pode reconhecer seletivamente segmentos fora de ordem