ELEMENTOS DE PROTOCOLOS DE TRANSPORTE. Fabricio Sousa

Transcrição

1 ELEMENTOS DE PROTOCOLOS DE TRANSPORTE Fabricio Sousa

2 Elementos de protocolos de transporte 2 Serviço de transporte implementado por um protocolo de transporte usado entre duas entidades de transporte Em alguns aspectos lembra os protocolos de enlace de dados Ambos tem de lidar com o controle de erros Definição de sequências Controle de fluxo

3 3 (a)ambiente da camada de enlace. (b)ambiente da camada de transporte.

4 4 Diferença 01: Na camada de enlace de dados o roteador não precisa especificar com que roteador deseja se comunicar, pois cada linha de saída especifica de modo exclusivo um determinado roteador. Na camada de transporte é necessário o endereço explícito de destinos

5 5 Diferença 02: A conexão através de um cabo é simples: a outra extremidade está sempre presente (a menos que haja alguma falha) Já na camada de transporte, o estabelecimento inicial da conexão é mais complicado. Diferença 03: Quando um roteador envia um quadro, ele pode chegar ao seu destino ou se perder, mas não ricocheteia nem se esconde em algum canto para emergir de repente, em um momento oportuno, 30 segundos depois.

6 6 Diferença 04: É mais em questão de volume. Controle de buffer e de fluxo são necessários em ambas as camadas. Na camada de transporte devido ao grande número de conexões, exige estratégia diferente da camada de enlace Na enlace aloca um número fixo de buffers para cada linha Já na camada de transporte devido ao grande número de conexões para gerenciar torna menos atraente essa ideia

7 Endereçamento 7 Quando um processo de aplicação (por exemplo, de um usuário) deseja estabelecer uma conexão com um processo de aplicação remoto, é necessário especificar a aplicação com a qual ele irá se conectar. ( E o sem conexão?) Definir os endereços de transporte que os processos podem ouvir para receber solicitações de conexão. Na Internet, essas extremidades são chamadas portas.

8 Endereçamento 8 TSAP (Transport Service Access Point) Ponto de acesso de serviço de transporte Os pontos análogos na camada de rede (endereço da camada de rede) são chamados então NSAPs Os endereços IPs são exemplos de NSAPs Os processos de aplicações (tanto cliente, como servidor) podem se associar a um TSAP para estabelecer conexão com um TSAP remoto. Essas conexões funcionam através dos NSAPs de cada host

9 9 TSAPs, NSAPs e conexões de transporte.

10 Possível cenário 10 1Um processo servidor de hora do dia no host 2 se associa ao TSAP 1522 para aguardar a chegada de uma chamada. Um listen, por exemplo. 2 Um processo de aplicação no host 1 deseja descobrir a hora do dia, e transmite uma solicitação CONNECT especificando o TSAP 1208 como origem e o TSAP 1522 como destino. 3 O processo de aplicação então envia uma solicitação para saber a hora.

11 Possível cenário (cont.) 11 4 O processo servidor de hora responde com a hora atual 5 A conexão de transporte é então encerrada Obs.: Pode haver outros servidores no host 2, associados a outros TSAPs e que estejam esperando pela chegada de conexões de entrada sobre o mesmo NSAP. Como o processo de usuário do host 1 sabe que o servidor da hora do dia está associado ao TSAP 1522? Uma possibilidade é que já esta associado a anos, e todos usuários de redes habituaram com isso.

12 Endereçamento 12 Endereços TSAP estáveis funcionam bem para um pequeno número de serviços que nunca mudam (por exemplo, servidor Web). Armazenado em arquivos locais Em geral, processos dos usuários desejam se comunicar com outros processos do usuário que existem por um curto período de tempo e, portanto, não tem endereço TSAP previamente conhecido. É um desperdício mantê-los ativos e na escuta de um endereço TSAP estável. É necessário um esquema melhor.

13 Endereçamento 13 Protocolo de conexão inicial Em vez de todos os servidores associados a um TSAP conhecido, cada máquina que deseja oferecer serviços a usuários remotos terá um servidor de processos especial que funcionará com um proxy para servidores menos utilizados Figura Funciona bem com os servidores que podem ser criados quando necessário, há muitos casos que os serviços existem de forma independente do servidor de processos.

14 Endereçamento 14 Exemplo: servidor de arquivos Deve ser executado em um hardware especial e não pode ser criado dinamicamente quando alguém deseja se comunicar com ele. Usado esquema alternativo para administrar essa situação Processo especial chamado servidor de nomes, ou servidor de diretórios. Usuário envia uma mensagem especificando o serviço, e o servidor de nome retorna o endereço TSAP. Função análoga a de uma telefonista.

15 Estabelecimento de conexões 15 Parece uma tarefa fácil, mas não é, é um procedimento complicado. Pode parecer que basta uma entidade de transporte enviar uma TPDU CONNECTION REQUEST ao destino e aguardar uma resposta CONNECTION ACCEPTED Problema: rede pode perder, armazenar e duplicar pacotes causa series complicações. Imagine uma sub-rede tão congestionada que as confirmações quase nunca chegam a tempo, cada pacote sobre um timeout e é retransmitido 2 ou 3x. Suponha que a rede use datagrama, cada pacote segue um rota Alguns pacotes ficam detidos na sub-rede e só surgem depois

16 Estabelecimento de conexões 16 Transferência de dinheiro, um usuário estabelecer conexão com um banco, enviar mensagem dizendo que pode transferir uma grande quantia Cada pacote é duplicado e armazenado na sub-rede Depois da conexão já encerrada, surgem novos pacotes (duplicados), solicitando uma nova transferência (de novo) O banco não tem como sabe de que ser trata de duplicata. Supõe que é uma outra transação independente Duplicatas atrasadas

17 Estabelecimento de conexões 17 Uma alternativa possível Usar endereços de transporte descartáveis No fim da conexão é descartado e nunca mais usado Outra possibilidade Atribuir a cada conexão um identificador de conexão (número de sequência incrementado a cada conexão estabelecida). Sempre que uma nova for recebida, será possível comparar para verificar se ele já pertencia a uma conexão já encerrada

18 Estabelecimento de conexões 18 Problema: Exige que cada entidade de transporte mantenha um histórico das conexões por um tempo indeterminado Se a máquina quebrar e perder sua memória, ela não terá mais como saber, quais identificadores já foram utilizados

19 Estabelecimento de conexões 19 Em vez de permitir que os pacotes permaneçam na sub-rede eternamente, devemos criar um mecanismo para destruir os pacotes desatualizados que ainda estejam presentes Se estipularmos um tempo máximo de duração para um pacote, o problema será contornado

20 Estabelecimento de conexões 20 A duração de um pacote pode ser limitada a um valor máximo conhecido, usando uma (ou mais) destas técnicas: 1Restringir o projeto da sub-rede 2 Usar um contador de hops em cada pacote 3 Utilizar um timbre de hora em cada pacote

21 Estabelecimento de conexões 21 1Restringir o projeto da sub-rede Qualquer procedimento que evite que um pacote execute um loop, combinando com um algum meio para limitar o retardo devido ao congestionamento sobre o caminho mais longo 2 Usar um contador de hops em cada pacote Ter um contador de hops inicializado com algum valor apropriado e decrementado toda vez que o pacote é encaminhado. Descarta os pacotes com contador zero.

22 Estabelecimento de conexões 22 3 Utilizar um timbre de hora em cada pacote Exige que os relógios dos roteadores estejam sincronizados Não é uma tarefa fácil A sincronização tem que ser fora da rede GPS ou estação de rádio que transmita periodicamente a hora exata

23 Estabelecimento de conexões 23 É necessário garantir que não apenas o pacote foi destruído, mas também todas as suas confirmações Introduziremos o valor T Algum múltiplo pequeno da verdadeira duração máxima do pacote Se esperarmos um tempo T após um pacote ter sido enviado, poderemos ter certeza de que todos os traços dos pacotes desapareceram, e que nem suas confirmações surgirão para complicar nosso trabalho

24 Estabelecimento de conexões 24 Limitando o tempo de vida dos pacotes é possível imaginar uma forma infalível de estabelecer conexões com segurança.

25 Estabelecimento de conexões 25 Encerramento simétrico Encerramento separado Encerramento assimétrico Sistema telefônico

26 Estabelecimento de conexões 26 Três cenários de protocolos para o estabelecimento de conexões utilizando o handshake de três vias. (a)operação normal, (b)duplicata antiga de CONNECTION REQUEST que surge repentinamente, (c)duplicata de CONNECTION REQUEST e de ACK.

27 Encerramento de conexões 27 Disconexão abrupta com perda de dados.

28 28 Encerramento de conexões (2)

29 29 Quatro cenários de protocolos para encerramento de uma conexão. (a)caso normal de handshake de três vias. (b)ack final perdida.

30 30 (c)resposta perdida. (d)resposta perdida e subsequente DRs perdida.

31 31 Dúvidas

32 Referencias 32 TANENBAUM, Andrew S. Redes de Computadores. Rio de Janeiro: Elsevier, Cáp. 6