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 Extremamente simples Protocolo não orientado à conexão Sem garantia de entrega de mensagens UDP (User Datagram Protocol) Pela simplicidade do UDP, já que ela quase não implementa nenhuma funcionalidade extra sobre o IP, a maioria das características do IP é apresentada pelo UDP Entretanto, fornece um mecanismo importante que inclui a confiabilidade da integridade dos dados através de checksums de dados que validam não só o cabeçalho UDP, mas também os dados do usuário (checksum IP valida somente o cabeçalho IP) 3/11

4 UDP (User Datagram Protocol) Fragmentação A implementação do UDP na origem, de posse dos dados dos usuários, deve montar uma mensagem UDP que será entregue ao nível de rede para se despachada Essa mensagem UDP possui um tamanho máximo limitado pelo máximo inteiro representado em 2 bytes (65.535) O nível de rede deve verificar se o tal datagrama gerado é suportado pela rede de acordo com os limites locais. Caso o datagrama UDP tenha um tamanho maior, então o IP acabará por fragmentar a mensagem em mensagens menores. Assim, uma mensagem de usuário enviada ao UDP gerará, na rede, pelo menos um datagrama IP correspondente, podendo geras mais datagramas Detalhe: quanto maior o datagrama UDP, maior será a quantidade de fragmentos e maior será a probabilidade de não se conseguir remontá-lo no processo destino. Pois maior será a probabilidade de um fragmento não chegar ou chegar com checksum inconsistente 4/11

5 UDP (User Datagram Protocol) datagrama UDP O checksum UDP avalia os dados do cabeçalho UDP e os dados do usuário. Assim, o checksum é calculado considerando todas as informações transmitidas pelo datagrama UDP. 32 bits Porta Origem Tamanho do datagrama Dados Porta Destino Checksum Datagrama UDP 5/11

6 Protocolo orientado à conexão TCP (transmission control protocol) Utiliza a abordagem por troca de três mensagens para estabelecimento de conexão Transferência de dados confiável Conexões full-duplex Não suporta comunicações broadcast e multicast, somente unicast Uma conexão pode ser estabelecida e manipulada pela abstração de sockets Do lado do cliente, um socket também é utilizado para solicitar o estabelecimento da conexão com o servidor Nesse processo, o cliente deve saber informar o endereço de rede, bem como a porta utilizada pelo servidor Algumas portas no servidor, são convencionadas: 80 servidores HTTP e 21 para servidores FTP 6/11

7 TCP (transmission control protocol) Conexões Internamente ao TCP, as conexões são identificadas por quatro parâmetros distintos: Endereço de rede da origem; Porta de transporte da origem; Endereço de rede do destino; Porta de transporte do destino Como cada cliente ou se encontra em um endereço de origem diferente ou está utilizando uma porta de transporte diferente, todos os clientes podem utilizar nas conexões a mesma porta de destino Endereço origem Porta origem Endereço destino Porta destino Cliente Cliente Cliente /11

8 TCP (Transmission Control Protocol) Pacote TCP Porta Origem 32 bits Número de sequência Confirmação Porta Destino HL Reservado U R G Checksum A C K P S H R S T S Y N F I N Opções (tamanho variável) Dados (tamanho variável) Tamanho da janela deslizante Urgent Point Pacote TCP 8/11

9 TCP (Transmission Control Protocol) Pacote TCP Porta de origem e porta de destino 16 bits Número de sequência identifica unicamente o pacote para um sentido de comunicação dentro da conexão TCP Campo de confirmação Campo HL (Header Length) tamanho do cabeçalho TCP 6 bits reservados para uso futuro, seguido de mais 6 bits correspondentes aos flags URG (urgente), ACK (Acknowledge), PSH (push), RST (reset), SYN (sincronização) e FIN (interromper a conexão). Tamanho da janela deslizante Checksum Ponteiro para seção de dados urgentes Opções, geralmente não utilizado Dados de usuário, payload do pacote TCP 9/11

10 TCP (Transmission Control Protocol) Estabelecimento de conexão O estabelecimento de conexões por troca de mensagens são unicamente identificadas pela combinação dos flags SYN e ACK. O flag SYN é utilizado pelo cliente e pelo servidor para que ambos sincronizem seus números de sequência O flag RST é utilizado para indicar uma negação de estabelecimento de conexão. De forma geral, o flag RST tem por objetivo reportar a ocorrência de um evento não previsto e forçar um reset numa conexão em andamento. Finalização de Conexão O gerenciamento da finalização de conexões é realizado pelo uso do flag FIN, do inglês finalization. Quando uma entidade TCP (cliente ou servidor) deseja finalizar uma conexão em andamento, uma mensagem com o flag FIN habilitado é enviada à entidade remota. 10/11

11 TCP (Transmission Control Protocol) Transmissões Imediatas O TCP oferece um serviço de entrega imediata de mensagens. Utilizando o flag PSH a transmissão é acelerada para poder finalizá-la. Transmissões Urgentes O TCP fornece um mecanismo para identificar dados urgentes que precisam ser enviados de um processo a outro na rede. Os dados urgentes são distinguidos de dados comuns (não urgentes) pelo uso do flag URG. 11/11