Arquitetura TCP/IP Aplicação Transporte Rede Enlace Física.

Apresentação em tema: "Arquitetura TCP/IP Aplicação Transporte Rede Enlace Física."— Transcrição da apresentação:

1 Arquitetura TCP/IP Aplicação Transporte Rede Enlace Física

2 Camada de Transporte Fornece serviço diretamente aos processos
Não é implementada em roteadores Fornece meio de transporte lógico Processos em hosts diferentes utilizam conexão lógica da camada de transporte PDU da camada é o Segmento

3 Camada de Transporte Camada de Rede identifica o host
Camada de transporte identifica o processo ou usuário do host Permite que diversos aplicativos enviem dados a partir de um único host Sistemas Operacionais são multi-tarefas

4 Camada de Transporte

5 Camada de Transporte Multiplexação Demultiplexação
Reunir dados provinientes de diferentes processos de aplicação Transmissor Demultiplexação Entrega dos segmentos para a aplicação Receptor Utiliza números de porta e endereço IP Exemplo

6 Camada de Transporte Arquitetura TCP/IP basicamente 2 protocolos TCP
UDP

7 UDP User Datagrama Protocol Serviço não confiável
Segmentos podem não chegar Segmentos podem chegar fora de ordem Não orientado a conexão Cada segmento tratado independente Não há apresentação entre o transmissor e o receptor

8 UDP Protocolo simples Mínimas funções da camada de transporte
Basicamente detecção de erro e entrega os dados para o processo correto Aplicação fala quase diretamente o IP Pouco acrescenta a camada de rede Então porque utilizar?

9 UDP Entrega de forma mais rápida, sem estabelecimento de sessão
Sem controle de congestionamento Sem estado de conexão Cabeçalho pequeno

10 UDP Estrutura do segmento

11 UDP Estrutura do segmento Source port Porta de origem da aplicação
Destination Port Porta de destino da aplicação UDP length Tamanho total do segmento em bytes UDP checksum Campo opcional Complemento de 1 da soma de todas as palavras

12 UDP Utilização Aplicações cliente x servidor
Um consulta para uma resposta Aplicações de mídia Aplicações tolerantes a falha

13 TCP Transmission Control protocol Serviço confiável
Garante que os dados serão entregues na forma que foram enviados Orientado a conexão Conexões nos sistemas finais Controle de fluxo Transmissor não esgota a capacidade do receptor

14 TCP Controle de congestionamento Gerencia timers
Transmissor não esgota recursos da rede Gerencia timers Necessita de timers para executar o trabalho Mais complexo que o UDP Principal protocolo Utilizado pela maioria das aplicações

15 TCP Recebe fluxo da aplicação e divide em partes
Com frequência, temos 1460 para que ele possa caber em um quadro ethernet Camada de rede aceita cada parte como um segmento distinto Destino restaura o fluxo original

16 TCP Destino retorna um segmento com número de confirmação com o número da próxima sequência a receber Se expirar o timer, o segmento será retransmitido

17 TCP Serviço TCP utiliza o conceito de socket
Endereço IP + Número da porta Portas abaixo de Portas bem conhecidas O serviço TCP necessita estabelecimento de sessão Fluxo Estabelecimento de sessão Transferência de dados Término da conexão

18 TCP Conexões são identificadas por socket Conexões são full-duplex
Endereço IP de origem Porta de origem Endereço IP de destino Porta de destino Conexões são full-duplex Analogia ao endereço de um edifício

19 TCP Segmento

20 TCP Source Port (16 bits) Destination Port (16 bits)
Porta de origem Destination Port (16 bits) Porta de destino Sequence number (32 bits) Identifica a posição no fluxo de bytes do segmento enviado pelo transmissor. Acknowledgement number (32 bits) Confirmação de recebimento

21 TCP TCP header length (4 bits)
Quantas palavras de 32 bits existem no cabeçalho Flags 1 bit: URG, ACK, PSH, RST, SYN e FIN

22 TCP URG ACK PSH RST, SYN e FIN
Indica o deslocamento para dados urgentes ACK Indica se contém confirmação PSH Informa para não retardar a conexão Pouco utilizado RST, SYN e FIN Gerenciamento de conexão Veremos com mais detalhes

23 TCP Windows size (16 bits) Checksum (16 bits) Options (máximo 40 byts)
Controle de fluxo Checksum (16 bits) Total de verificação Options (máximo 40 byts) Opções futuras Data Dados transportados

24 TCP Transferência confiável
Garante que a cadeia de dados que o processo lê de seu buffer Não está corrompida Não tem lacunas Não possui duplicação Está ordenada Exatamente como foi transmitida Campos: Sequence number e Ack number

25 TCP Gerenciamento da conexão
Gerencia o estabelecimento de conexão entre o transmissor e o receptor Campos: RST,SYN e FIN RST Recusa uma tentativa de conexão SYN Inicia uma conexão FIN Finaliza uma conexão

26 TCP Estabelecimento de conexão
Passo 1: Cliente inicia conexão com SYN=1 e ack=0 Passo 2: Servidor responde com SYN=1 e ack=1 Passo 3: Cliente responde com SYNC=1 e ack=1 Famoso: 3-way handshake

27 TCP

28 TCP Término de conexão Passo 1: host 1 envia FIN ao host 2
Passo 2: host 2 responde FIN para host 1 com ACK Passo 3: host 2 envia FIN ao host 1 Passo 4: host 1 responde FIN para host 2 com ACK

29 TCP

30 TCP Controle de fluxo Evitar que o transmissor esgote a capacidade do receptor No estabelecimento de sessão é alocado um buffer de recepção e informado ao par Em toda confirmação é enviado o espaço disponível no buffer (janela) Campos: Windows size Indica quantos bytes podem ser enviados

31 TCP Controle de congestionamento
Quando a carga oferecida a qualquer rede é maior que a capacidade, tem-se um congestionamento Sintomas: Perda de pacotes Atrasos grandes Pode ser piorado se a camada de transporte retransmite dados Pode causar colapso

32 TCP Controle de congestionamento
TCP utiliza quantidade de pacotes perdidos como uma medida de congestionamento Reduz a taxa de transmissão quando esse número aumenta A maioria dos timeouts se deve a congestionamento e não por erros de transmissão

33 TCP Controle de congestionamento X Controle de fluxo

34 TCP Gerenciamento de timers Utiliza um timer de retransmissão
Quando um segmento é enviado um timer é ativado Se o segmento for confirmado antes do timer ele será interrompido Se o timer expirar antes, um novo segmento sera retransmitido e um novo timer iniciado Definição baseada no RTT Tempo de viagem de ida e volta Cada conexão mantém um RTT Valor curto Valor longo