Aula 64 – TEC 11ºF Redes de computadores Prof. António dos Anjos

Camada de Transporte (relembrar) Assegura a entrega fiável dos pacotes: Como estabelecer uma ligação lógica? (e.g. SYN, FIN) Como saber se o pacote foi entregue com sucesso? (e.g. ACK ≈ Aviso Recepção); Quanto tempo esperar pela confirmação? Como fazer para não sobrecarregar o destinatário com demasiados pacotes? (e.g. WinSize); Que mecanismos utilizar para permitir o reagrupamento dos pacotes ao nível lógico? (e.g. Sequence Number). Ao nível da Camada de Transporte, a unidade de informação é o SEGMENTO. Exemplos de protocolos que respondem: TCP, UDP.

Camada de Transporte – Protocolos Temos: TCP – Transmission Control Protocol; Usado por Telnet, HTTP, POP, FTP, etc… UDP – User Datagram Protocol; Usado por DHCP, TFTP, SNMP, etc… Objectivos: Permitir comunicação entre aplicações; Dotar a comunicação de fiabilidade (se desejado); Controlar fluxo e congestão (se desejado).

Camada de Transporte – Protocolos (2) Necessitam de: Mecanismo de endereçamento adicional para identificar cada uma das aplicações que estão a comunicar; As aplicações são identificadas por um número ao qual se chama porta; Exemplos: HTTP é identificado pelo número 80; FTP é identificado pelo número 21; NOTA: O tema portas será aprofundado ao se analisar os protocolos da camada de aplicação!

TCP – Transmission Control Protocol Normalizado pelo IETF como RFC 793; O mais conhecido da camada de transporte (TCP/IP suite); Protocolo orientado à ligação; Estabelece a ligação lógica entre duas aplicações; Transposta os dados entre elas; Termina a ligação. Criado para assegurar a fiabilidade comunicações de dados.

TCP – Fiabilidade Estabelecimento fiável de ligação; Transmissão fiável de dados; Encerramento fiável da ligação.

TCP – Estabelecimento de Ligação Faz-se através da troca de três mensagens: “Three-way handshake” (aperto de mão a três tempos); O mínimo e suficiente para assegurar o estabelecimento da ligação; São utilizadas mensagens: De sincronização (SYN – Synchronize); De confirmação (ACK – Acknowledged).

TCP – 3-Way Handshake Envia SYN Recebe SYN Envia SYN + ACK Recebe SYN + ACK Envia ACK Recebe ACK Comunicação Estabelecida!!! Tempo

TCP – Transmissão Fiável Confirmação de recepção: O receptor confirma, através de uma mensagem curta (Acknowledgment), que recebeu o segmento enviado; Retransmissão: Se a confirmação não for recebida dentro de um período determinado, o segmento é reenviado;

TCP – Transmissão Fiável (2)

TCP - Retransmissão Quanto tempo esperar pela confirmação (ACK)? Depende da distância ao destino e das condições do tráfego no momento. O tempo de espera num determinado momento é estimado a partir do Round-Trip Time de cada ligação e o tempo estimado presente: Chama-se, por isso, retransmissão adaptável; O segredo do sucesso do TCP!

TCP – Controlo de Congestão A congestão é detectada por: Ocorrência de Timeout (ACKs não chegam); Recepção duplicada de ACKs. Ao serem detectadas colisões: O envio de segmentos é reduzido drásticamente (Collision Avoidance Algorithm); Depois começa a aumentar devagar, inicialmente, e exponencialmente com o tempo (Slow Start Algorithm);

TCP – Controlo de Fluxo O receptor: Anuncia, a cada ACK, o espaço livre do seu bufffer (window size); O emissor: Envia segmentos até ao limite da janela (window size), sem ter de esperar por confirmação (ACKs); Este mecanismo é conhecido como Protocolo da Janela Deslizante (Sliding Window Protocol).

TCP –Encerramento Fiável Importante por causa da segurança: Se não for encerrada de forma correcta, poderão ficar portas abertas; Alguém mal intencionado poderá aproveitar.

TCP – Encerramento Fiável (2)

TCP – Encerramento Fiável (3) O mecanismo de encerramento do TCP permite que uma das partes termine a ligação e a outra possa continuar a enviar dados; Chama-se half-close: O fecho da ligação num dos lados, não obriga ao fecho de ambos.

TCP - Formato

TCP – Formato (2) Source/Destination Port Porta remetente/destinatária (aplicação); Sequence Number Número de sequência do pacote; Acknowledgment Number Próximo número de sequência que o emissor espera receber; HLen Tamanho do cabeçalho;

TCP – Formato (3) URG O campo Urgent Pointer é válido; ACK O segmento é uma confirmação (Acknlowledgement); PSH O receptor deverá passar os dados para a camada de aplicação logo que possível; RST Segmento enviado não faz sentido (e.g. porta não existe); SYN Pedido de sincronização de números de sequência (p/iniciar ligação); FIN Computador emissor acabou o envio de dados (p/terminar ligação);

TCP – Formato (4) Window Número de bytes que o host está disposto a aceitar (espaço livre no buffer); Checksum Cobre o cabeçalho + dados; Urgent Pointer Posição onde serão colocados os dados urgentes. Options A opção mais comum é a MSS que define o tamanho máximo do segmento que pode ser enviado.

UDP – User Datagram Protocol A entrega da mensagem não é assegurada (não fiável); Não é estabelecida ligação; Não há controlo de fluxo (não tem Window); Não há recuperação de erros (não há ACKs); Detecção de erros opcional (Checksum é opcional); VANTAGEM? Muito menor overhead!

UDP - Formato Lenght Comprimento em bytes do cabeçalho + dados;

TPC Faça a análise de uma sessão de HTTP: Atenção ao 3-Way Handshake; Atenção à terminação da ligação; Tente perceber as mensagens da coluna Info (no Ethereal); Esquematize os dois acontecimentos. Utilize os filtros de captura para capturar apenas segmentos de TCP e o tráfego do seu computador; Ajudas: Para iniciar sessão: Executar um browser de Internet com um endereço web. Escolha uma página simples. Por exemplo