Camada de Transporte. Serviços de Transporte. Desempenho em Protocolos de Transporte. Aprender sobre protocolos de transporte na Internet

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Aníbal Sousa Câmara
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1 Desempenho em Protocolos de Transporte Magnos Martinello Universidade Federal do Espírito Santo - UFES Departamento de Informática DI Laboratório de Pesquisas em Redes Multimidia LPRM Camada de Transporte Objetivos: Entender os princípios dos serviços providos pelas camadas de transporte: Transferência de dados Controle de congestionamento Aprender sobre protocolos de transporte na Internet TCP UDP Serviços de Transporte prover comunicação lógica entre processos (apps) rodando em diferentes hosts Protocolos de transporte roda nas pontas Lado emissor: quebra mensagens em segmentos, passaparaa camadade rede Lado receptor: remonta segmentos em mensagens, passaparaa camadade aplicação transport logical end-end transport transport 1

de transporte na Internet TCP UDP Serviços de Transporte prover comunicação lógica entre processos (apps) rodando em diferentes hosts Protocolos de transporte roda nas pontas Lado

2 Camada de Transporte vs. Rede Camada de rede: lógica de comunicação entre hosts Camada de transporte: lógica de comunicação entre processos Baseado nos serviços da camada de rede Procolos de Transporte na Internet Entrega e em ordem (TCP) Controle de congestionamento Controle de fluxo Estabele conexão Entrega não e não ordenada: UDP best-effort Serviços não disponíveis: Garantia de atraso Garantia de banda transport logical end-end transport transport Planejamento Serviços da camada de transporte Princípios de transferência de dados Transporte orientado a conexão: TCP Estrutura do segmento Transparência Controle de fluxo Princípios do controle de congestionamento Controle de congestionamento no TCP 2

na Internet Entrega e em ordem (TCP) Controle de congestionamento Controle de fluxo Estabele conexão Entrega não e não ordenada: UDP best-effort Serviços não disponíveis:

3 Princípios de transferência de dados Características de um canal não- determinam a complexidade do protolo de tranferência de dados (rdt) Transferência de dados Proposta: Desenvolver incrementalmente os lados do emissor e receiver (rdt) considerar somete transferência unidirecional dos dados Mas info de controle segue em ambas direções! usar máquinas de estados finitas (FSM) para especificar emissor, receptor evento causando uma transição Ações tomadas na transição de estado estado: quando o protocolo está em um estado, a transição acontece unicamente após um evento. estado 1 evento ações estado 2 Rdt1.0: Transf. em um canal Utilizando um canal perfeitamente sem erros de bits nenhuma perda de pacote separar FSMs para emissor e receptor: emissor envia dados no canal receptor lê dados no canal packet = make_pkt(data) udt_send(packet) rdt_rcv(packet) extract (packet,data) emissor receptor 3

usar máquinas de estados finitas (FSM) para especificar emissor, receptor evento causando uma transição Ações tomadas na transição de estado estado: quando o protocolo está em um estado, a transição

4 Rdt2.0: Transf. em um canal Canal pode inverter (trocar) bits no pacote checksum para detectar erros de bits Como se recuperar destes erros? acknowledgements (ACKs): receptor explicitamente diz que o pkt recebido está OK negative acknowledgements (NAKs): receptor explicitamente diz que o pkt tinha erros emissor retransmite pkt ao receber um NAK novosmecanismosemrdt2.0 (além de rdt1.0): Detecção de erro Feedback do receptor: msgs de controle (ACK,NAK) rdt2.0: especificação FSM sndpkt = make_pkt(data, checksum) NAK isack(rcvpkt) emissor isnak(rcvpkt) receptor corrupt(rcvpkt) udt_send(nak) notcorrupt(rcvpkt) udt_send(ack) rdt2.0: operação sem erros snkpkt = make_pkt(data, checksum) NAK isack(rcvpkt) isnak(rcvpkt) corrupt(rcvpkt) udt_send(nak) notcorrupt(rcvpkt) udt_send(ack) 4

receber um NAK novosmecanismosemrdt2.0 (além de rdt1.0): Detecção de erro Feedback do receptor: msgs de controle (ACK,NAK) rdt2.

5 rdt2.0: cenário com erro snkpkt = make_pkt(data, checksum) NAK isack(rcvpkt) isnak(rcvpkt) corrupt(rcvpkt) udt_send(nak) notcorrupt(rcvpkt) udt_send(ack) rdt2.0 tem um furo crucial O que acontece se o ACK/NAK é corrompido? Emissor não sabe o que acontece no receptor! Não pode simplesmente retransmitir: possível duplicata Tratando duplicatas: emissor retransmite atual pkt se ACK/NAK corrompido emissor adiciona número de sequência para cada pkt Receptor descarta (não entrega ) pkt duplicado stop and wait Emissor envia um pacote, e aguardapelaresposta do receptor rdt2.1: emissor trata ACK/NAKs corrompidos rdt_rcv(rcvpkt) && notcorrupt(rcvpkt) && isack(rcvpkt) ( corrupt(rcvpkt) isnak(rcvpkt) ) sndpkt = make_pkt(0, data, checksum) call 0 from NAK 1 NAK 0 ( corrupt(rcvpkt) isnak(rcvpkt) ) rdt_rcv(rcvpkt) && notcorrupt(rcvpkt) && isack(rcvpkt) call 1 from sndpkt = make_pkt(1, data, checksum) 5

Não pode simplesmente retransmitir: possível duplicata Tratando duplicatas: emissor retransmite atual pkt se ACK/NAK corrompido emissor adiciona número de sequência para cada pkt Receptor descarta

6 rdt2.1: receptor trata ACK/NAKs corrompidos (corrupt(rcvpkt) sndpkt = make_pkt(nak, chksum) not corrupt(rcvpkt) && has_seq1(rcvpkt) notcorrupt(rcvpkt) && has_seq0(rcvpkt) 0 from 1 from notcorrupt(rcvpkt) && has_seq1(rcvpkt) (corrupt(rcvpkt) sndpkt = make_pkt(nak, chksum) not corrupt(rcvpkt) && has_seq0(rcvpkt) rdt2.1: discussão Emissor: N. de seq. adicionado ao pkt Dois números de seq. (0,1) são suficientes. Por que? Deve checar se recebeu ACK/NAK corrompidos Número de estados Estado deve lembrar quando o atual pkt tem 0 or 1 como n. de seq Receptor: Deve checar se pkt recebido está duplicado estado 0 ou 1 indica quando está esperando o pkt com n. de seq note: receptor não pode saber se o seu último ACK/NAK recebido está OK no emissor 6

adicionado ao pkt Dois números de seq. (0,1) são suficientes. Por que?

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