Camada 4 A Camada de Transporte

Apresentação em tema: "Camada 4 A Camada de Transporte"— Transcrição da apresentação:

1 Camada 4 A Camada de Transporte
Capítulo 12 Camada 4 A Camada de Transporte

2 Sumário 12.1 - A Camada de Transporte; 12.2 - TCP e UDP;
Métodos de Conexão TCP.

3 12.1 - A Camada de Transporte
Objetivo Explicar as funções principais do nível de transporte. Estruturado da seguinte forma: A Finalidade da Camada de Transporte; Protocolos da Camada 4; Comparando TCP e IP.

4 12.1 - A Camada de Transporte
A Finalidade da Camada de Transporte Termo "qualidade de serviço" freqüentemente usado para descrever finalidade da camada 4 (transporte); Responsabilidades principais: transportar e regular fluxo de informações da origem para o destino de forma confiável e precisa; Funções principais: controle ponto-a-ponto, fornecido pelas janelas móveis, e confiabilidade nos números de seqüência e nas confirmações;

5 12.1 - A Camada de Transporte
A Finalidade da Camada de Transporte Para entender confiabilidade e controle de fluxo, imagine um aluno que estude um idioma estrangeiro durante um ano; Imagine que ele visite o país onde o idioma é usado; Na conversação, ele pedirá que todos repitam suas palavras (confiabilidade) e que falem pausadamente para que ele as entenda (controle de fluxo).

6 12.1 - A Camada de Transporte
Protocolos da Camada 4 Ênfase deste currículo: redes Ethernet TCP/IP; Protocolo TCP/IP da camada 4 OSI (transporte) tem dois protocolos: TCP e UDP: Características TCP: Fornece circuito virtual entre aplicações do usuário final; Orientado à conexão; Confiável; Divide mensagens enviadas em segmentos; Reagrupa mensagens na estação destino; Reenvia tudo o que não foi recebido; Reagrupa mensagens a partir de segmentos recebidos.

7 12.1 - A Camada de Transporte
Protocolos da Camada 4 Características UDP: Transporta dados sem confiabilidade entre hosts; Sem conexão; Não confiável; Transmite mensagens (datagramas do usuário); Não fornece verificação de software para a entrega da mensagem (não é confiável); Não reagrupa mensagens de entrada; Não usa confirmações; Não fornece controle de fluxo.

8 12.1 - A Camada de Transporte
Protocolos da Camada 4

9 12.1 - Nível de Transporte 12.1.3 - Comparando TCP e IP
TCP/IP é uma combinação de dois protocolos individuais, o TCP e o IP; IP é um protocolo da camada 3, um serviço sem conexão que faz os melhores esforços para fazer a entrega através de uma rede; TCP é um protocolo da camada 4, um serviço orientado à conexão que fornece controle de fluxo e confiabilidade;

10 12.1 - Nível de Transporte 12.1.3 - Comparando TCP e IP
Unir os dois protocolos permite que eles forneçam uma quantidade maior de serviços; Juntos, eles representam o conjunto inteiro; TCP/IP é um protocolo das camada 3 e 4, onde a Internet se baseia; Laboratório: Utilizar software Protocol Inspector para “espiar” pacotes TCP e HTTP.

11 Nível de Transporte Comparando TCP e IP

12 12.2 - TCP e UDP Objetivo Estruturado da seguinte forma:
Identificar as propriedades principais do UDP e do TCP. Estruturado da seguinte forma: TCP; Formato do Segmento UDP.

13 TCP e UDP TCP TCP é um protocolo da camada 4 (transporte) orientado à conexão que fornece transmissão de dados full-duplex confiável; TCP é parte da pilha de protocolos TCP/IP; Definições dos campos no segmento TCP: porta de origem - número da porta que fez a chamada; porta de destino - número da porta chamada; número de seqüência - usado para garantir seqüência correta dos dados de chegada;

14 12.2 - TCP e UDP 12.2.1 - TCP Definições dos campos no segmento TCP:
número de confirmação - próximo octeto TCP esperado; HLEN - número de palavras de 32 bits no cabeçalho; reservado - definido como zero; bits de código - funções de controle (como configuração e terminação de uma sessão); janela - número de octetos que o remetente está disposto a aceitar;

15 12.2 - TCP e UDP 12.2.1 - TCP Definições dos campos no segmento TCP:
checksum - checksum calculado do cabeçalho e dos campos de dados; indicador de urgência - indica o final dos dados urgentes; opção option-one - tamanho máximo do segmento TCP; dados - dados do protocolo da camada superior.

16 TCP e UDP TCP

17 12.2 - TCP e UDP 12.2.2 - Formato do Segmento UDP
UDP é o protocolo de transporte sem conexão da pilha de protocolos TCP/IP; UDP é um protocolo simples que troca datagramas, sem confirmações ou entrega garantida; Processamento de erros e retransmissão de erros devem ser tratados por outros protocolos; UDP não usa janelamento ou confirmações, portanto, os protocolos da camada de aplicação fornecem a confiabilidade;

18 12.2 - TCP e UDP 12.2.2 - Formato do Segmento UDP
UDP é projetado para aplicações que não precisam colocar seqüências de segmentos juntas; Protocolos que usam UDP são: TFTP; SNMP; DHCP; DNS (Domain Name System).

19 TCP e UDP Formato do Segmento UDP

20 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Objetivo Explicar processo de abertura de conexão. Estruturado da seguinte forma: Números de Porta; Handshake Triplo/Conexão Aberta.

21 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Números de Porta; TCP e UDP usam números de porta (ou soquete) para passar informações às camadas superiores; Números de portas são usados para manter registro de diferentes conversações que cruzam a rede ao mesmo tempo; Desenvolvedores de aplicações de software concordaram em usar os números de portas bem conhecidos que estão definidos no RFC1700;

22 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Números de Porta; Toda conversação destinada à aplicação FTP usa o número de porta padrão 21; Conversações, que não envolvem aplicações com números de portas bem conhecidos, recebem números de porta que foram selecionados aleatoriamente em um conjunto específico; Esses números de portas são usados como endereços de origem e destino no segmento TCP;

23 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Números de Porta; Algumas portas são reservadas no TCP e no UDP, embora possa não haver aplicações associadas à elas; Números de portas têm os seguintes conjuntos atribuídos: Números abaixo de aplicações públicas; Números de 255 a atribuídos às empresas para aplicações comerciais; Números acima de não são regulamentados.

24 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Números de Porta; Sistemas finais usam números de portas para selecionar as aplicações corretas; Números de portas de origem são atribuídos dinamicamente pelo host de origem, e normalmente são números maiores do que 1023.

25 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Handshake Triplo/Conexão Aberta Serviços de conexão orientada envolvem três fases: Fase de estabelecimento da conexão um único caminho entre a origem e o destino é determinado; recursos são normalmente reservados nesse momento para garantir um nível consistente de serviço; Fase de transferência de dados dados são transmitidos em seqüência pelo caminho estabelecido, chegando ao destino na mesma seqüência de envio; Fase da terminação da conexão terminar a conexão entre origem e destino quando não for mais necessária.

26 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Handshake Triplo/Conexão Aberta Hosts TCP estabelecem sessão orientada à conexão entre eles usando um handshake triplo (“three-way handshake); Uma seqüência de conexão handshake triplo/abertura sincroniza a conexão nas duas extremidades antes da transferência dos dados; Troca de números de seqüência de introdução, durante a seqüência de conexão, é importante;

27 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Handshake Triplo/Conexão Aberta Ela garante que dados perdidos, devido a problemas de transmissão que possam ocorrer mais adiante, possam ser recuperados; Primeiro, um host inicia uma conexão pelo envio de um pacote indicando seu número de seqüência inicial x com determinado bit no cabeçalho definido para indicar um pedido de conexão;

28 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Handshake Triplo/Conexão Aberta Outro host recebe o pacote, grava o número de seqüência x, responde com uma confirmação x + 1 e inclui seu próprio número de seqüência inicial y; Número de confirmação x + 1 significa que host recebeu todos os octetos até x (inclusive), e que está esperando x + 1 em seguida; Retransmissão e confirmação positiva, ou PAR (Positive acknowledgment and retransmission), é uma técnica comum que muitos protocolos usam para fornecer confiabilidade;

29 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Handshake Triplo/Conexão Aberta Com PAR, origem envia um pacote, aciona um timer e espera por confirmação antes de enviar próximo pacote; Se timer expirar antes da origem receber uma confirmação, origem retransmitirá o pacote e iniciará novamente o timer; Tamanho da janela determina quantidade de dados que pode ser transmitida de uma vez antes de receber uma confirmação do destino;

30 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Handshake Triplo/Conexão Aberta Quanto maior o tamanho da janela (bytes), maior a quantidade de dados que o host pode transmitir; Depois que um host transmitir o número de bytes da janela dimensionada, ele tem de receber uma confirmação de que os dados foram recebidos, antes de poder enviar mais mensagens; P. ex., com um tamanho de janela 1, cada segmento individual (1) tem de ser confirmado antes que o próximo segmento possa ser enviado;

31 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Handshake Triplo/Conexão Aberta TCP usa confirmações de espera, que significa que o número da confirmação se refere ao octeto que é esperado em seguida; Parte "móvel" da janela móvel, refere-se à negociação dinâmica do tamanho durante a sessão TCP; Isso resulta em uso ineficiente da largura de banda pelos hosts;

32 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Handshake Triplo/Conexão Aberta Janelamento é um mecanismo de controle de fluxo que exige que o dispositivo de origem receba uma confirmação do destino depois de transmitir uma determinada quantidade de dados; P. ex., com um tamanho de janela três, dispositivo da origem pode enviar três octetos ao destino; Ele deve então, aguardar por uma confirmação;

33 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Handshake Triplo/Conexão Aberta Se destino receber os três octetos, ele enviará uma confirmação ao dispositivo da origem, que agora poderá transmitir mais três octetos; Se, por algum motivo, destino não receber os três octetos, p. ex., devido à sobrecarga de buffers, ele não enviará uma confirmação; Por não receber a confirmação, origem saberá que os octetos deverão ser retransmitidos e que taxa de transmissão deverá ser diminuída;

34 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Handshake Triplo/Conexão Aberta TCP fornece a seqüência de segmentos com uma confirmação de referência de encaminhamento; Cada datagrama é numerado antes da transmissão; Na estação receptora, TCP reagrupa os segmentos em uma mensagem completa; Se um número de seqüência estiver faltando na série, aquele segmento será retransmitido; Segmentos que não forem confirmados dentro de um dado período de tempo serão retransmitidos.

35 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Handshake Triplo/Conexão Aberta Three-way Handshake

36 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Handshake Triplo/Conexão Aberta Confirmação de Chegada de Pacote

37 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Handshake Triplo/Conexão Aberta Sliding Window

38 12.3 - Métodos de Conexão TCP
Handshake Triplo/Conexão Aberta Sequenciamento de Pacotes