Capítulo 7 CAMADA DE TRANSPORTE
SERVIÇO SEM CONEXÃO E SERVIÇO ORIENTADO À CONEXÃO Serviço sem conexão Os pacotes são enviados de uma parte para outra sem necessidade de estabelecimento de conexão Os pacotes não são numerados Podem chegar atrasados ou fora de seqüência, ou se perderem O UDP é um protocolo de camada de transporte sem conexão
SERVIÇO SEM CONEXÃO E SERVIÇO ORIENTADO À CONEXÃO Serviço orientado à conexão Inicialmente é estabelecida uma conexão entre o transmissor e o receptor Os dados são transferidos Uma confirmação de recebimento é encaminhada A conexão é terminada O protocolo TCP é orientado à conexão
ESTABELECIMENTO DA CONEXÃO O estabelecimento da envolve as seguintes etapas: O host A envia um pacote para anunciar o desejo de iniciar a conexão e inclui informações sobre tráfego de A para B O host B envia um pacote de confirmação (ACK) da solicitação de A O host B envia um pacote para anunciar o desejo de iniciar a conexão e informações sobre tráfego de B para A O host A envia um pacote de confirmação (ACK) da solicitação de B
ESTABELECIMENTO DA CONEXÃO O estabelecimento da conexão implica em quatro etapas. Porém, as etapas 2 e 3 podem ocorrer simultaneamente. Por isto dizemos que a apresentação ocorre em três vias
ENCERRAMENTO DA CONEXÃO Tanto o transmissor como o receptor podem encerrar a conexão. Quando a conexão é encerrada em uma direção, a outra direção pode continuar a enviar dados Logo, ela é assíncrona e em quatro vias
UDP (USER DATAGRAM PROTOCOL) A camada de transporte deve oferecer no mínimo o serviço de multiplexação e demultiplexação Encapsulamento (fragmentação) Controle da conexão Endereçamento Confiabilidade O UDP além deste serviço, quais outros serviços ele faz?
UDP (USER DATAGRAM PROTOCOL) Com o UDP a aplicação fala quase que diretamente com o IP Se o segmento chegar ao destino, o UDP usará o número de porta de destino para entregar os dados do segmento ao processo de aplicação correto Com o UDP não há apresentação entre as entidades remetente e destinatária
POR QUE UTILIZAR O UDP Melhor controle no nível da aplicação sobre quais dados são enviados e quando Assim que o UDP recebe os dados da camada de aplicação ele os empacota e passa imediatamente à camada de rede Já o TCP possui um mecanismo de controle de congestionamento que retarda o envio do pacote O TCP continua a enviar pacotes até que o destinatário reconheça o seu recebimento
POR QUE UTILIZAR O UDP Não há estabelecimento de conexão O TCP utiliza uma apresentação em três vias. Já o UDP simplesmente envia pacotes sem nenhuma apresentação formal Ou seja, não introduz nenhum atraso para o estabelecimento da conexão Este é o principal motivo de aplicações como, por exemplo, o DNS utilizarem o UDP
POR QUE UTILIZAR O UDP Não há estado de conexão O TCP mantém estado de conexão Este estado inclui buffers de envio e recepção, parâmetros de controle de congestionamento, parâmetros numéricos de seqüência e reconhecimento O UDP não mantém estado e não monitora nenhum desses parâmetros Servidores devotados a protocolos UDP suportam um número maior de conexões
POR QUE UTILIZAR O UDP Pequena sobrecarga de cabeçalho de pacote O cabeçalho TCP possui 20 bytes O cabeçalho UDP possui 8 bytes
APLICAÇÕES QUE UTILIZAM UDP
UDP (USER DATAGRAM PROTOCOL) Resumo O protocolo UDP não é orientado à conexão e não confiável, carecendo assim de mecanismos de controle de fluxo e de erros. Utiliza números de portas para multiplexar os dados da camada de aplicação
UDP (USER DATAGRAM PROTOCOL) Os pacotes UDP denominados datagramas possuem um cabeçalho simples de 8 bytes com os seguintes campos: Porta de origem Possui 16 bits podendo variar de 0 a 65.535 Porta de destino Representa o número de porta utilizada pelo processo que estiver rodando no host de destino. Também possui 16 bits Tamanho Define o tamanho total do datagrama. Cabeçalho mais dados. Este campo também possui 16 bits podendo definir um tamanho máximo de 65.535 para o datagrama UDP Checksum Detecta erros no datagrama UDP. É opcional. Se não for utilizado o campo é preenchido com 0s
UDP (USER DATAGRAM PROTOCOL)
ESTRUTURA DO SEGMENTO UDP Os dados de uma aplicação ocupam o campo de dados do segmento UDP. Exemplo: Para o DNS o campo de dados contém uma consulta ou uma resposta Para uma aplicação de recepção de áudio, parcelas de áudio preencherão o campo de dados
UDP (USER DATAGRAM PROTOCOL) Note UDP length = IP length IP header s length
SOMA DE VERIFICAÇÃO UDP É utilizada para determinar se bits dentro do segmento foram alterados Ruídos nos enlaces Armazenamento em roteadores
SOMA DE VERIFICAÇÃO UDP Por que utilizar controle de erros na camada de transporte se ele já é realizado na camada de enlace? Não há garantia de que todos os enlaces entre a origem e o destino forneçam verificação de erros. Pode ser que um dos enlaces use um protocolo de enlace que não faça esta verificação Mesmo que um segmento seja transmitido corretamente pelo enlace, pode ocorrer um erro quando um segmento for armazenado na memória de um roteador
PRINCÍPIO FIM-A-FIM Funções colocadas nos níveis mais baixos podem ser redundantes ou de pouco valor em comparação com o custo de fornecê-las em um nível mais alto
PEQUENA DISCUSSÃO O UDP não tem controle de congestionamento Mas esse controle é necessário para que a rede não entre em um estado de pouquíssimo trabalho útil Se todos enviassem vídeos com alta taxa de bits sem controle de congestionamento, haveria um transbordamento de pacotes que poucos UDPs conseguiriam atravessar os roteadores e chegar ao destino Em segundo lugar, as altas taxas de perdas induzidas pelos remetentes UDP sem controle, levariam os remetentes TCP a reduzirem suas taxas de envio em face do congestionamento
PEQUENA DISCUSSÃO É possível que uma aplicação que utilize UDP tenha transferência confiável. Isto pode ser feito embutindo a confiabilidade na própria aplicação Lado ruim: Sobrecarrega o desenvolvedor Lado bom: Os processos de aplicação podem se comunicar sem ter de se sujeitar às limitações da taxa de transmissão impostas pelo mecanismo de controle de congestionamento do TCP