RECO2010 Aulas59 62

Instituto de Educação, Ciência e

Tecnologia - Alagoas

Redes de Computadores

Aulas 59-62

Sumário

1. UDP

2. TCP

Sumário

1. UDP

2. TCP

1. UDP

●

Protocolos da Camada de Transporte:

»

Identificam os sistemas finais

Hosts finais executam múltiplos aplicativos – Executados em processos separados ou em threads Sistemas Operacionais multi­usuário e multitarefa

»

O que é um protocolo fim­a­fim?

Permite que um programa individual sirva como ponto  final no processo de comunicação

1. UDP

●

Protocolos da Camada de Transporte:

»

UDP – User Datagram Protocol

 Menos complexo  Apresenta maior facilidade de compreensão

»

contudo ...

O UDP não fornece o tipo de serviço esperado por boa  parte dos aplicativos

1. UDP

●

Caracterização do UDP:

»

Protocolo fim­a­fim 

»

Não­orientado à conexão

Não há estabelecimento prévio de conexão Não há pré­estabelecimento de tempo de espera entre o  envio de duas mensagens Não há mensagens de controle Apresenta baixa sobrecarga

»

Orientado a mensagens

»

Melhor esforço(replica o modelo de serviço do IP)

»

Interatividade arbitrária

1. UDP

●

Caracterização do UDP:

»

Orientado a mensagens

Produtividade: – Relação: tamanho do pacote  X  tamanho do cabeçalho Fragmentação

»

Melhor esforço(replica o modelo de serviço do IP)

Não detecta ou corrige anomalias Aplicativos com tolerância a erros preferem UDP

1. UDP

●

Caracterização do UDP:

»

Interatividade arbitrária

1­a­1 1­a­muitos muitos­a­1 Muitos­a­muitos

»

Suporte para:

Unicast Multicast Broadcast

1. UDP

●

Caracterização do UDP:

»

Utilizam número de porta para identificar sistemas 

finais

»

Lembre­se do arquivo port­numbers!

http://www.iana.org/assignments/port­numbers

1. UDP

●

Formato do datagrama IP

»

Mensagens UDP possuem:

Cabeçalho (8 bytes) Carga útil – Também camada de carregamento ou payload.

1. UDP

●

Campos do datagrama UDP

»

Porta de fonte / Porta de destino

»

Tamanho da mensagem

»

Checksum(soma de verificação)

Opcional ●

EXERCÍCIOS

»

Resolva os exercícios da página 345: 

[COMER, 2007]

24.1, 24.2, 24.3, 24.4

Sumário

1. UDP

2. TCP

2. TCP

●

[COMER, 2007]

»

“O TCP executa uma tarefa aparentemente 

impossível: usa o serviço de entrega não confiável 

oferecido pelo IP quando está enviando dados para 

outro computador, mas fornece um serviço 

confiável de entrega de dados a programas 

aplicativos.”

2. TCP

●

A demanda por transporte confiável

»

Software de inter­rede deve garantir uma 

comunicação imediata e confiável

Dados devem ser entregues: – Na mesma ordem em que foram enviados – Sem perda – Sem duplicação ●

Para tanto:

»

Transmission Control Protocol 

2. TCP

●

Serviço oferecido pelo TCP para os aplicativos:

1. Orientação à conexão

2. Comunicação ponto­a­ponto

Cada conexão TCP possui exatamente duas extremidades

3. Confiabilidade completa

4. Comunicação Full­duplex 

5. Interface de Stream

Aplicativo envia uma seqüência contínua de bytes

6. Partida de conexão confiável

2. TCP

●

Serviços fim­a­fim e datagramas

»

TCP estabelece conexões virtuais

São obtidas via software.

»

Do ponto de vista do TCP:

A inter­rede é um sistema de comunicação que pode aceitar  e entregar mensagens sem mudar ou interpretar seu  conteúdo

2. TCP

●

Perda de pacote e retransmissão

»

Remetente compensa a perda de pacotes 

implementando um esquema de retransmissão

Quanto tempo esperar? – Muito tempo: ociosidade – Pouco tempo: duplicação Fatores que influenciam o atraso:

2. TCP

●

Retransmissão adaptativa

»

Antes do TCP: valor fixo de retransmissão

Não funciona bem em uma inter­rede(na nuvem)

»

Evolução: retransmissão adaptativa

“TCP monitora o atraso corrente em cada conexão e  adapta (isto é, altera) o timer de transmissão para  acomodar as condições variáveis.”

2. TCP

●

Retransmissão adaptativa

1 ACK 1 RTT1 RTT3 RTT2 f(RTT1,RTT2,RTT3) = TE1 TE1=Tempo de Espera 1 2 3 ACK 2 ACK 3 4 X Mensagem _perdida!!! Esperar TE1 segundos 4

2. TCP

●

Qual o tempo de espera ideal o TCP deve utilizar?

Maior que o RTT. Contudo, o RTT é variável Caso TE seja muito pequeno: – Haverá retransmissões desnecessárias Caso TE seja muito longo: – Haverá demora na reação para tratar segmentos perdidos

»

Como estimar o RTT?

SampleRTT:  – quantidade de tempo transcorrido entre o momento em que o  segmento é enviado e o momento em que um ACK é recebido – Sofre variações de acordo com o congestionamento nos roteadores e  carga nos sistemas finais(qualquer valor pode ser atípico)

2. TCP

●

Estimativa do tempo de viagem de ida e volta(RTT)

»

Estimativa de RTT:

EstimatedRTT = (1 ­ )•EstimatedRTT + •SampleRTT

– Tempo estimado é combinação ponderada entre o valor estimado de 

RTT atual e o novo valor de RTT

Valor recomendado para : 0,125 (ou seja, 1/8)[RFC 2988] Logo:

2. TCP

●

Estimativa do tempo de viagem de ida e volta(RTT)

Variabilidade de RTT:

– DevRTT = (1­)•DevRTT•|SampleRTT ­ EstimatedRTT|

2. TCP

●

Estabelecimento e gerenciamento da 

temporização de retransmissão

»

Conhecidos os valores de 

DevRTT e EstimatedRTT Qual valor deve ser usado para retransmissão do TCP? – Maior que EstimatedRTT: Evita retransmissões  desnecessárias – Contudo não deve ser muito maior. Solução: – TempoDeEspera = EstimatedRTT + 4•DevRTT

2. TCP

●

Buffers, controle de fluxo e janelas

»

TCP utiliza um mecanismo de janela para o 

controle de fluxo

Windowing (ou janelamento)

»

Como funciona o mecanismo de janelamento?

1. Após o estabelecimento da conexão, cada lado aloca  um buffer para armazenar dados que chegam. 2. À medida em que os dados chegam, o receptor envia  ACKs, que especificam também o tamanho do buffer  restante disponível, ou seja, a janela. – window advertisement

2. TCP

●

Buffers, controle de fluxo e janelas

»

Situação 1:

Receptor consegue ler os dados tão depressa quanto  eles chegam – Envia um tamanhos de janela positivos

»

Situação 2:

Receber não consegue ler os dados tão depressa  quanto eles chegam Dados que chegam acabam enchendo todo o buffer

2. TCP

●

Buffers, controle de fluxo e janelas

2. TCP

●

Exemplo:

»

Janela inicial:

2000 bytes

2. TCP

2. TCP

●

Three­way handshake

»

Como encerrar uma conexão?

2. TCP

●

Controle de Congestionamento

»

Na maioria das inter­redes(nuvens) modernas

Perda de pacotes é mais provavelmente causada por  congestionamento do que por defeito de hardware

»

Solução para a perda de pacotes?

Retransmissão.

»

Contudo, leia atentamente:

“Se o congestionamento ativa a retransmissão  excessiva, o sistema inteiro pode atingir um estado  de colapso por congestionamento.” Logo: perda de pacotes são utilizadas como métrica de  congestionamento, e o TCP reduz a taxa de 

2. TCP

●

Controle de Congestionamento

»

TCP reinicia transmissão, após perda, com uma 

única mensagem

»

Na medida em que os ACKs vão chegando:

TCP aumenta o tamanho da janela para dois ... para quatro,... ... para oito, ... Até que o TCP esteja enviando metade da janela 

2. TCP

Bibliografia

[COMER, 2007] COMER, D. E.; Redes de computadores e Internet. 4ª edição. Bookman, 2007. [KUROSE, 2006] KUROSE, J; ROSS, K.. Redes de computadores e a Internet. 3ª edição.  Pearson, 2006. [CYCLADES, 2000] Cyclades. Guia Internet de Conectividade. 12ª edição. São Paulo: Editora  Senac, 2000.

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Prof. Erico Augusto