Redes de computadores: Camada de Transporte Prof. Dr. Amine BERQIA

Sumário b Onde estamos? b Protocolos de transporte: b TCP b UDP

Onde estamos?

Protocolos de transporte b Fornece comunicação de aplicação-para-aplicação b Precisa dum mecanismo adicional de endereçamento para identificar aplicações b Designa-se por extremo-a-extremo b Pode fornecer: b Fiabilidade b Controlo de Fluxo b Controlo Congestão

Exemplo de Camada Transporte : Transmission Control Protocol (TCP) b b Normalizado pelo IETF como RFC 793 b b Protocolo mais popular da Camada 4 b b Protocolo orientado à conexão b b Funciona entre aplicações e IP b b Funcionamento Full-duplex b b Interface tipo byte-stream

Resumo do TCP Fornece um serviço de transporte de fluxo full-duplex, orientado à conexão completamente fiável (nenhuma duplicação ou perda de dados), que permite dois programas aplicativos formar uma conexão, enviar dados em qualquer uma das direcções e então terminar a conexão.

Relação Entre o TCP e Outros Protocolos b b TCP num computador utiliza o IP para comunicar com TCP noutro computador

Aparente Contradição b b IP oferece entrega melhor-esforço (não fiável) b b TCP utiliza o IP b b TCP fornece transferência completamente fiável b b Como é isto possível?

Conseguir Fiabilidade b Estabelecimento fiável da conexão b Transmissão fiável dos dados b Terminação fiável da conexão

Transmissão fiável dos dados b Confirmação positiva b O receptor devolve uma curta mensagem na chegada de dados b Designa-se por confirmação (acknowledgement) b Retransmissão b Remetente inicia cronometro sempre que uma mensagem é transmitida b Se o cronometro expira antes duma confirmação chegar, o remetente retransmite a mensagem

Retransmissão

Quanto tempo deverá esperar o TCP Antes de Retransmitir? b b Tempo que leva para chegar uma confirmação depende de b b Distancia ao destino b b Presente condições de tráfego b b Conexões múltiplas podem ser abertas simultaneamente b b Condições de tráfego mudam rapidamente

Resolver o Problema da Retransmissão b b Manter estimativa do tempo de viagem de ida-e-volta de cada conexão b b Utilizar estimativa actual para fixar cronometro de retransmissão b b Designado por retransmissão adaptável b b Motivo de sucesso do TCP

Retransmissão adaptável b Intervalo depende da presente estimativa de ida-e-volta

TCP Controlo de Fluxo b Receptor b Anuncia espaço de buffer disponível b Designa-se por janela b Remetente b Pode enviar até ao limite da janela antes da chegada do ACK b Também designado por protocolo de janela deslizante (sliding window protocol)

Estabelecimento e Terminação b Estabelecimento da conexão b Tem de ser fiável b Terminação da conexão b Deve ser graciosa b Difícil

Por que Startup/Shutdown é Difícil b b Segmentos podem ser b b perdidos b b duplicados b b atrasados b b entregue fora de ordem b b qualquer um dos participantes pode bloquear b b qualquer um dos participantes pode reiniciar b b Necessário evitar que mensagem duplicada de terminação venha afectar conexão posterior

A Solução de Estabelecimento do TCP b b Utiliza troca de três mensagens b b Conhecido como “3-way handshake” b b Necessário e suficiente para estabelecimento fiável e não ambígua b b Mensagens SYN (Synchronize) são utilizadas para estabelecimento de conexão

3-Way Handshake

A Terminação do TCP

Portas de protocolo b b A cada aplicação é atribuído um numero distinto b b Servidor b b É Normalizado b b Utiliza sempre o mesmo número da porta b b Normalmente utiliza números de porta mais baixos b b Cliente b b Obtém porto não utilizada do software de protocolo b b Normalmente utiliza números da porta mais altos Veja / etc/services

Exemplo de Porta de protocolo b b Aplicação de servidor Web atribuída a porta 80 b b Aplicação cliente Web obtém porto b b Segmento de TCP enviado do cliente para servidor tem b b número da porta origem b b número da porta destino 80 b b Quando servidor Web responder, segmento de TCP tem b b número da porta origem 80 b b número da porta destino 32938

TCP Segmento Formato

User Datagram Protocol (UDP) b b Entrega de mensagem não fiável b b Protocolo sem conexão b b Nenhum controlo de fluxo (nenhuma janela) b b Nenhuma recuperação de erro (não há ACKs) b b Permite multiplexação da aplicação b b Detecção de erros opcional (campo de checksum)

UDP Mensagem Formato