redes de computadoresreinaldo/computer_networks_files/05_camada... · redes de computadores parte...
TRANSCRIPT
26/4/2013
1
Redes de Computadores
Parte V: Camada de Transporte
Professor: Reinaldo [email protected]
Camada de transporte
• 3.1 Serviços da camada de transporte
• 3 2 Multiplexação e demultiplexação• 3.2 Multiplexação e demultiplexação
• 3.3 Transporte não orientado à conexão: UDP
• 3.4 Princípios de transferência confiável de dados
• 3.5 Transporte orientado à conexão: TCP• Estrutura do segmento• Transferência confiável de dados• Controle de fluxo
G i t d ã
2
• Gerenciamento de conexão
• 3.6 Princípios de controle de congestionamento
• 3.7 Controle de congestionamento do TCP
26/4/2013
2
• Fornecem comunicação lógica entre processos de aplicação em diferenteshospedeiros
Protocolos e serviços de transporte
hospedeiros
• Os protocolos de transporte sãoexecutados nos sistemas finais• Lado emissor: quebra as mensagensda aplicação em segmentos e enviapara a camada de rede• Lado receptor: remonta os
3
psegmentos em mensagens e passapara a camada de aplicação
• Há mais de um protocolo de transporte disponível para as aplicações• Internet: TCP e UDP
• TCP:
Confiável garante ordem de entrega
Protocolos da camada de transporte da Internet
Controle de congestionamento
Controle de fluxo
Orientado à conexão
• UDP:Não confiável, não garante ordemna entrega
4
Extensão do “melhor esforço” do IP
• Serviços não disponíveis: Garantia a atrasos
Garantia de banda
Por quê?
26/4/2013
3
Principais funções
Controle de erros
Controle de fluxo
Multiplexação de aplicações
Nem todas as camadas de transporte implementam o j t d imesmo conjunto de serviços
TCP - Controle de congestionamento
UDP - apenas multiplexação
• 3.1 Serviços da camada de transporte
• 3 2 Multiplexação e demultiplexação
Camada de transporte
• 3.2 Multiplexação e demultiplexação
• 3.3 Transporte não orientado à conexão: UDP
• 3.4 Princípios de transferência confiável de dados
• 3.5 Transporte orientado à conexão: TCP• Estrutura do segmento• Transferência confiável de dados• Controle de fluxo
G i t d ã
6
• Gerenciamento de conexão
• 3.6 Princípios de controle de congestionamento
• 3.7 Controle de congestionamento do TCP
26/4/2013
4
Identificação da aplicação no host
Como cada máquina é identificada unicamente na Internet?
Como a entidade de rede (IP) identifica qual o protocolo de transporte está sendo utilizado ?
Dentro do host, como a entidade de transporte (TCP,UDP) sabe para qual aplicação entregar o pacote ?
Como uma aplicação do cliente sabe qual é a aplicação dentro do servidor remoto para poder enviar pacotes?
Identificação da aplicação no host
porta20348
porta10340 t
Internet
TCP
host 0 13 re apartnet br inter net
ssh.cin.ufpe.br150.161.2.106procololo = 6
porta = 22
porta15398
20348porta20345
protocolo = 6
UDP
10340
protocolo = 17
porta6970
www.uol.com.br200.221.8.18procololo = 6
porta = 80
host-0-13.re.apartnet.br.inter.net200.199.75.13
servidor DNS200.185.56.49protocol = 17
porta = 53
www.bbc.co.uk212.58.224.61protocolo = 17porta = 44585
26/4/2013
5
Identificação da aplicação no host
HTTP server X porta=80porta=80
HTTP server Yporta=80
Pacote IP
TCP
Pacote IP
As aplicações não confundem os pacotes que chegam ?
Pilha de Protocolos, na prática
Aplicação Aplicação Aplicação
Porta 1 Porta 2 Porta N
Transporte
Rede Sist
ema
Ope
raci
onalUDP TCP
IP, IPX, ICMP, ARP, ...
Driver da Interface de Rede
Interface de Rede
Rede (hub, switch, router, ...)
26/4/2013
6
Pilha de Protocolos, na práticaBrowser Browser FTP Server SNMP agent FTP client Web Server
Porta 4251 Porta 21 Porta 161 Porta 3245 Porta 80Porta 3245
UDP TCP
Transporte
Rede
IP
HO
ST A
W
indo
ws 2
000
Driver da Interface de Rede
Transporte
Rede
HO
ST B
L
inux
Driver da Interface de Rede
UDP TCP
IP
Porta 4251 Porta 21 Porta 161 Porta 3245 Porta 80Porta 3245
Interface de Rede
Rede (hub, switch, router, ...)
Interface de Rede
Outro host
Endereço IP origem, Endereço IP destino, Porta origem, Porta destino, ProtocoloO TCP/IP sabe para qual aplicação entregar o pacote olhando a TUPLA:
Identificação da aplicação no host
HTTP server X porta=80porta=80
HTTP server Yporta=80
PORTA=4756
Pacote IP
PORTA=4756
PORTA=4943
TCP
PORTA=5623
Pacote IP
Pacote informa a aplicação através da PORTA
Endereço IP origemEndereço IP destinoPorta origemPorta destinoProtocolo
PACOTE IP
26/4/2013
7
Identificação de aplicaçõesComo cada máquina é identificada unicamente na Internet ?
Número IPComo a entidade de rede (IP) identifica qual o protocolo de transporte está sendo utilizado ?
Tipo de protocolo está indicado no cabeçalho IPDentro do host, como a entidade de transporte identifica qual aplicação está sendo utilizada ?
Cada aplicação tem uma “Porta” única no hostPorta é identificada no pacote IPp
Como uma aplicação cliente sabe qual a porta de uma aplicação servidora para poder enviar pacotes?
Alguns serviços têm números de portas já convencionadas (portas “bem conhecidas”)
Números de portas
1-255 reservadas para serviços padrãoportas “bem conhecidas”portas bem conhecidas
256-1023 reservado para serviços Unix1-1023 Somente podem ser usadas
por usuários privilegiados(super-usuário)
1024-4999 Usadas por processos desistema e de usuário
5000- Usadas somente por processosde usuário
26/4/2013
8
Algumas Portas Bem Conhecidas
21 FTP22 SSH
110 POP3135-139 NetBIOS Services22 SSH
23 Telnet25 SMTP53 DNS69 TFTP79 Finger80 HTTP
135 139 NetBIOS Services161-162 SNMP443 HTTPS (HTTP+SSL)995 POP3S (POP3+SSL)1433 MS-SQL Server2049 NFS3006 MySQL
80 HTTP88 KERBEROS
y6000 X Windows
Detalhes em www.iana.org/assignments/port-numbers
Demultiplexação no hospedeiro receptor:Multiplexação no hospedeiro emissor:
entrega os segmentos coleta dados de múltiplos sockets,
Demultiplexação/Multiplexação
g grecebidos ao socket correto
p ,envelopa os dados com cabeçalho (usado depois para demultiplexação)
26/4/2013
9
• Computador recebe datagramas IP• Cada datagrama possui endereço IP
Demultiplexação/Multiplexação
de origem e IP de destino• Cada datagrama carrega 1 segmentoda camada de transporte• Cada segmento possui números de porta de origem e destino (lembre-se: números de porta bem conhecidospara aplicações específicas)
• O hospedeiro usa endereços IP e números de porta para direcionar o segmento ao socket apropriado
• Socket UDP identificado por dois valores:(endereço IP de destino, número da porta de destino)
Demultiplexação/Multiplexação
• Quando o hospedeiro recebe o segmento UDP:• Verifica o número da porta de destino no segmento• Direciona o segmento UDP para o socket com este número de porta
• Datagramas com IP de origem diferentes e/ou portas de origem diferentes são direcionados para o mesmo socket
26/4/2013
10
Demultiplexação/Multiplexação
P2 P1P1P3
SP: 6428DP: 9157
SP: 9157
SP: 6428DP: 5775
SP: 5775
clienteIP: B
clienteIP: A
servidorIP: C
SP: 9157DP: 6428
SP: 5775DP: 6428
• Socket TCP identificado por 4 valores: • Endereço IP de origem
d d
Demultiplexação/Multiplexação
• End. porta de origem• Endereço IP de destino• End. porta de destino
• Hospedeiro receptor usa os quatro valores para direcionar o segmento ao socket apropriado
d d d á k l â
3 - 20
• Hospedeiro servidor pode suportar vários sockets TCP simultâneos:• Cada socket é identificado pelos seus próprios 4 valores• Servidores possuem sockets diferentes para cada cliente conectado
26/4/2013
11
Demultiplexação/Multiplexação
P1 P1P2P4
SP: 9157 SP: 9157
P5 P6 P3
SP: 5775DP: 80
D-IP: CS-IP: B
3 - 21
clienteIP: B
clienteIP: A
servidorIP: C
SP: 9157DP: 80
SP: 9157DP: 80
D-IP: CS-IP: AD-IP: C
S-IP: B
Demultiplexação/Multiplexação
P1 P1P2
SP: 9157 SP: 9157
P4 P3
SP: 5775DP: 80
D-IP: CS-IP: B
3 - 22
clienteIP: B
clienteIP: A
servidorIP: C
SP: 9157DP: 80
SP: 9157DP: 80
D-IP: CS-IP: AD-IP: C
S-IP: B
26/4/2013
12
• 3.1 Serviços da camada de transporte
• 3 2 Multiplexação e demultiplexação
Camada de transporte
• 3.2 Multiplexação e demultiplexação
• 3.3 Transporte não orientado à conexão: UDP
• 3.4 Princípios de transferência confiável de dados
• 3.5 Transporte orientado à conexão: TCP• Estrutura do segmento• Transferência confiável de dados• Controle de fluxo
G i t d ã• Gerenciamento de conexão
• 3.6 Princípios de controle de congestionamento
• 3.7 Controle de congestionamento do TCP
• Protocolo de transporte da Internet “sem gorduras”, “sem frescuras”• Serviço “best effort”, segmentos UDP podem ser:
UDP: User Datagram Protocol
ç , g p• Perdidos• Entregues fora de ordem para a aplicação
• Sem conexão:• Não há apresentação entre o UDP transmissor e o receptor• Cada segmento UDP é tratado de forma independente dos outros
Por que existe um UDP?Não há estabelecimento de conexão (que possa resultar em atrasos)• Não há estabelecimento de conexão (que possa resultar em atrasos)
• Simples: não há estado de conexão nem no transmissor, nem no receptor
• Cabeçalho de segmento reduzido• Não há controle de congestionamento: UDP pode enviar segmentos
tão rápido quanto desejado (e possível)
26/4/2013
13
• Muito usado por aplicações de multimídia contínua (streaming)
UDP: User Datagram Protocol
(streaming) • Tolerantes à perda• Sensíveis à taxa
• Outros usos do UDP (por quê?):• DNS• SNMP
• Transferência confiável sobre UDP: acrescentar UDP: acrescentar confiabilidade na camada de aplicação• Recuperação de erro
específica de cada aplicação
UDP Checksum
Objetivo: detectar “erros” (ex.: bits trocados) no segmento transmitidoTransmissor:• Trata o conteúdo do segmento como seqüência de inteiros de 16 bits• Checksum: soma (complemento de 1 da soma) do conteúdo do segmento• Transmissor coloca o valor do checksum no campo de checksum do UDP
Receptor:• Computa o checksum do segmento recebido• Verifica se o checksum calculado é igual ao valor do campo checksum:• NÃO - erro detectado• SIM - não há erros. Mas talvez haja erros apesar disso? Mas depois…
26/4/2013
14
• 3.1 Serviços da camada de transporte
• 3.2 Multiplexação e demultiplexação
Camada de transporte
3.2 Multiplexação e demultiplexação
• 3.3 Transporte não orientado à conexão: UDP
• 3.4 Princípios de transferência confiável de dados
• 3.5 Transporte orientado à conexão: TCP• Estrutura do segmento• Transferência confiável de dados• Controle de fluxo• Gerenciamento de conexão• Gerenciamento de conexão
• 3.6 Princípios de controle de congestionamento
• 3.7 Controle de congestionamento do TCP
• Importante nascamadas de aplicação
Princícios de transferência confiável de dados
camadas de aplicação, transporte e enlace
• Características dos canais não confiáveisdeterminarão a complexidade dos protocolos confiáveisde transferência de d d ( dt)dados (rdt)
26/4/2013
15
• Canal subjacente pode trocar valores dos bits num pacote• Checksum para detectar erros de bits
Transferência confiável usando um canal com erro de bits
• A questão: como recuperar esses erros:• Reconhecimentos (ACKs): receptor avisa explicitamente ao
transmissor que o pacote foi recebido corretamente• Reconhecimentos negativos (NAKs): receptor avisa
explicitamente ao transmissor que o pacote tem erros• Transmissor reenvia o pacote quando da recepção de um NAK
• Mecanismos necessários:• Detecção de erros• Retorno do receptor: mensagens de controle
(ACK, NAK) rcvr->sender
O que acontece se o ACK/NAK é corrompido ou perdido?• Transmissor não sabe o que aconteceu no receptor!
Transferência confiável usando um canal com erro de bits e perdas
q p• Transmissor deve esperar durante um tempo razoável pelo
ACK e se não recebe-lo deve retransmitir a informação
• Não pode apenas retransmitir: possível duplicata
Tratando duplicatas:• Transmissor acrescenta número de seqüência em cada• Transmissor acrescenta número de seqüência em cada
pacote• Transmissor reenvia o último pacote se ACK/NAK for
perdido• Receptor descarta (não passa para a aplicação) pacotes
duplicados
26/4/2013
16
Conhecidos como algoritmos ou protocolos Automatic Repeat Request (ARQ)
Estratégias de Retransmissão
epeat equest ( Q)
Questões de projeto:Como o receptor requisita uma retransmissão?Como a fonte sabe quando retransmitir?
Desempenho e exatidãoDesempenho e exatidão
Para simplificar as explicações assumiremos comunicaçõesdo tipo ponto-a-ponto
Mesmas soluções adotadas pela camada de enlace:• Verificação de erros (checksum)
Estratégias de Retransmissão
ç ( )
• Retransmissão
• Temporização
• Número de sequência
• Pipelining
• Janela deslizante
26/4/2013
17
• Serviços da camada de transporte
M lti l ã d lti l ã
Camada de transporte
• Multiplexação e demultiplexação
• Transporte não-orientado à conexão: UDP
• Princípios de transferência confiável de dados
• Transporte orientado à conexão: TCP• Estrutura do segmento• Transferência confiável de dados• Controle de fluxo• Gerenciamento de conexão
• Controle de congestionamento do TCP
O Protocolo TCP• Ponto-a-ponto:• Um transmissor, um receptor
• Confiável, seqüencial byte stream:, q y• Não há contornos de mensagens
• Pipelined: (transmissão de vários pacotessem confirmação)• Controle de congestionamento e de
fluxo definem tamanho da janela• Buffers de transmissão e de recepção• Dados full-duplex:• Transmissão bidirecional na mesma
conexãoMSS i i• MSS: maximum segment size
• Orientado à conexão: • Apresentação (troca de mensagens de
controle) inicia o estado do transmissore do receptor antes da troca de dados
• Controle de fluxo:• Transmissor não esgota a capacidade do
receptor
26/4/2013
18
URG: dados urgentes
Estrutura do segmento TCP
Estrutura do Segmento TCP
URG: dados urgentes (pouco usados)
ACK: campo de ACKé válido
PSH: produz envio dedados (pouco usado)
RST SYN FIN:
número de bytes receptor estápronto para
contagem porbytes de dados(não segmentos!)
RST, SYN, FIN:estabelec. de conexão
(comandos de criação e término)
pronto para aceitar
Internetchecksum
(como no UDP)
Números de seqüência:ú
Número de seqüência e ACKs do TCPNúmero de Sequência e ACKs no TCP
• Número do primeiro byte nos segmentos de dados
ACKs:• Número do próximo byte
esperado do outro lado•ACK cumulativo
P.: Como o receptor trata segmentos fora de ordem?segmentos fora de ordem?
• A especificação do TCP não define, fica a critério do implementador
26/4/2013
19
P.: como escolher o valor da temporização do TCP?• Maior que o RTT
N RTT i
TCP Round Trip Time e temporização
• Nota: RTT varia• Muito curto: temporização prematura• Retransmissões desnecessárias
• Muito longo: a reação à perda de segmento fica lentaP.: Como estimar o RTT?• SampleRTT: tempo medido da transmissão de um segmento até a
respectiva confirmação• Ignora retransmissões e segmentos reconhecidos de forma g gcumulativa
• SampleRTT varia de forma rápida, é desejável um amortecedor paraa estimativa do RTT • Usar várias medidas recentes, não apenas o último SampleRTTobtido
Exemplos de estimativa do RTT
26/4/2013
20
• Serviços da camada de transporte
• Multiplexação e demultiplexação
Camada de transporte
• Transporte não-orientado à conexão: UDP
• Princípios de transferência confiável de dados
• Transporte orientado à conexão: TCP• Estrutura do segmento• Transferência confiável de dados• Controle de fluxo• Gerenciamento de conexão
• Controle de congestionamento do TCP
• TCP cria serviços de trasferência confiável de dados em cima do serviço não-confiável do IP
TCP: transferência de dados confiável
serviço não confiável do IP
• Transmissão de vários segmentos em paralelo (Pipelined segments)
• ACKs cumulativos
• TCP usa tempo de retransmissão simples
• Retransmissões são disparadas por:• Eventos de tempo de confirmação• ACKs duplicados
26/4/2013
21
TCP: cenários de retransmissão
Cenário com perdado ACK
Temporização prematura,ACKs cumulativos
TCP: cenários de retransmissão
Cenário de ACK cumulativo
26/4/2013
22
Evento no receptor
Segmento chega em ordem
Ação do receptor TCP
ACK retardado Espera até 500 ms
Geração de ACK [RFC 1122, RFC 2581]
Segmento chega em ordem, não há lacunas,segmentos anteriores jáaceitosSegmento chega em ordem, não há lacunas,um ACK atrasado pendenteSegmento chega fora de ordem
ACK retardado. Espera até 500 mspelo próximo segmento. Se não chegar, envia ACK
Imediatamente envia um ACKcumulativo
Envia ACK duplicado indicando número ordem,número de seqüência chegoumaior: gap detectado
Chegada de segmento queparcial ou completamentepreenche o gap
Envia ACK duplicado, indicando número de seqüência do próximo byte esperado
Reconhece imediatamente se o segmento começa na borda inferior do gap
• Com freqüência, o tempo de expiração é relativamente longo: d d d
Retransmissão rápida
• Longo atraso antes de reenviar um pacote perdido
• Detecta segmentos perdidos por meio de ACKs duplicados• Transmissor freqüentemente envia muitos segmentos• Se o segmento é perdido, haverá muitos ACKs duplicados
• Se o transmissor recebe 3 ACKs para o mesmo dado, ele supõeque o segmento após o dado confirmado foi perdido:• Retransmissão rápida: reenvia o segmento antes de o temporizador expirar
26/4/2013
23
• Serviços da camada de transporte
• Multiplexação e demultiplexação
Camada de transporte
Multiplexação e demultiplexação
• Transporte não orientado à conexão: UDP
• Princípios de transferência confiável de dados
• Transporte orientado à conexão: TCP• Estrutura do segmento• Transferência confiável de dados• Controle de fluxo• Gerenciamento de conexão• Gerenciamento de conexão
• Controle de congestionamento do TCP
• Lado receptor da conexão TCP possui um buffer de recepção:
Controle de fluxoTransmissor não deve esgotar
b ff d ã
TCP: controle de fluxo
possui um buffer de recepção:
• Serviço de speed-matching: encontra a taxa de envio adequada à taxa de vazão da aplicação receptora
os buffers de recepçãoenviando dados rápido demais
• Processos de aplicação podem ser lentos para ler o buffer
26/4/2013
24
• Receptor informa a área disponível incluindo valor
Controle de fluxo TCP: como funciona
disponível incluindo valorRcvWindow nos segmentos
• Transmissor limita os dados não confinados ao RcvWindow
• Garantia contra overflow no buffer do receptor
• Serviços da camada de transporte
• Multiplexação e demultiplexação
Camada de transporte
• Transporte não orientado à conexão: UDP
• Princípios de transferência confiável de dados
• Transporte orientado à conexão: TCP• Estrutura do segmento• Transferência confiável de dados• Controle de fluxo• Gerenciamento de conexão
• Controle de congestionamento do TCP
26/4/2013
25
O Protocolo TCP
Estabelecimento de ConexãoProtocoloProtocolo
Passo 1: o cliente envia um segmento SYN especificando a porta do servidor ao qual deseja se conectar e seu número de sequência inicialPasso 2: o servidor responde enviando outro segmento SYN com o ACK do segmento recebido e o seu próprio número de sequênciaPasso 3: o cliente retorna um ACK e a conexão se estabelece
O tamanho máximo de segmento (MSS) que cada lado se propõe a aceitar também é definido no momento do estabelecimento da conexãoPode acontecer um “half open”
TCP – Como Funciona
ServerClient Status: LISTENING
TEM
PO
26/4/2013
26
TCP – Como Funciona
ServerClient Status: SYN_RECV
SYN Conexão solicitada pelo cliente
TEM
PO
TCP – Como Funciona
ServerClient Status: SYN_RECV
SYN-ACK
SYNServidor aloca recursos (memória)Para a “potencial” conexãoe liga relógio de TIMEOUT
TEM
PO
26/4/2013
27
TCP – Como Funciona
ServerClient Status: ESTABILISHED
SYN-ACK
SYN
TEM
PO
ACK
(DATA)Cliente confirma o pedido de conexãoE inicia envio de dados.
TCP – Como Funciona
ServerClient Status: ESTABILISHED
SYN-ACK
SYN
TEM
PO
ACKTHREE WAY HANDSHAKE
26/4/2013
28
O Protocolo TCP
Término de ConexãoC d di ã d ã é dCada direção da conexão é encerrada independentementeProtocolo
Passo 1: o cliente envia um segmento FINPasso 2: o servidor retorna um FIN e um ACK para o cliente
FIN
ACKTempo
FIN
Cliente Servidor
Passo 3: o cliente envia um ACK e a conexão se encerra
É possível efetuar um “half close”, mantendo-se apenas uma conexão simplex
ACK
FIN
TCP – Como Funciona
ServerClient Status: STABLISHED Status: CLOSED
SYN-ACK
SYN
TEM
PO
ACK
(DATA)(DATA)
(DATA)
Após troca de informação, um dos lados solicita fim da conexão e o outro lado confirma.
FIN
FIN-ACK
ACK
26/4/2013
29
• Serviços da camada de transporte
• Multiplexação e demultiplexação
Camada de transporte
• Transporte não orientado à conexão: UDP
• Princípios de transferência confiável de dados
• Transporte orientado à conexão: TCP• Estrutura do segmento• Transferência confiável de dados• Controle de fluxo• Gerenciamento de conexão
• Controle de congestionamento do TCP
Janela de Congestionamento
Uma conexão TCP controla sua taxa de transmissão limitando o seu número de segmentos que podem serlimitando o seu número de segmentos que podem ser transmitidos sem que uma confirmação seja recebida
Esse número é chamado o tamanho da janela do TCP (w)
Uma conexão TCP começa com um pequeno valor de w e então o incrementa arriscando que exista mais largura de b d di í lbanda disponível
Isso continua a ocorrer até que algum segmento seja perdido
Nesse momento, a conexão TCP reduz w para um valor seguro, e então continua a arriscar o crescimento
26/4/2013
30
Controle de Congestionamento
O controle é feito através de duas variáveis adicionadas em cada lado da conexão:adicionadas em cada lado da conexão:
Janela de CongestionamentoJanela do TCP explicada anteriormente
LimiarServe para controlar o crescimento da janela de congestionamentocongestionamento
Graficamente ...
26/4/2013
31
Controle de Congestionamento TCP
0,6 K 5,7 K
5,0 K 5,2 K
5,1 K 5,5 K
Janela do Receptor
O número máximo de segmentos não confirmados é dado pelo mínimo entre os tamanhos das janelasé dado pelo mínimo entre os tamanhos das janelas de congestionamento e do receptor.
Ou seja, mesmo que haja mais largura de banda, o receptor também pode ser um gargalo.
26/4/2013
32
Evolução de uma Conexão TCP
No início, a janela de congestionamento tem o tamanho de um segmento. g
Tal segmento tem o tamanho do maior segmento suportado.
O primeiro segmento é enviado e então é esperado seu reconhecimento.
Se o mesmo chegar antes que ocorra o timeout, o transmissor duplica o tamanho da janela de
ti t i d i tcongestionamento e envia dois segmentos. Se esses dois segmentos também forem reconhecidos antes de seus timeouts, o transmissor duplica novamente sua janela, enviando agora quatro segmentos.
Evolução de uma Conexão TCP
Esse processo continua até que: Hospedeiro A Hospedeiro B
O tamanho da janela de congestionamento seja maior que o limiar, ou maior que o tamanho da janela do receptor;Ocorra algum timeouts antes da confirmação
RTT
confirmação.
tempo
26/4/2013
33
Duas Fases dessa Evolução
A primeira fase, em que a janela de congestionamento cresce exponencialmente écongestionamento cresce exponencialmente é chamada de inicialização lenta (slow start), pelo fato de começar com um segmento
A taxa de transmissão começa pequena porém cresce muito rapidamente
Graficamente ...
SLOW START
26/4/2013
34
Duas Fases dessa Evolução
Uma vez ultrapassado o limiar, e a janela do receptor ainda não seja um limitante o crescimentoreceptor ainda não seja um limitante, o crescimento da janela passa a ser linear.
Essa segunda fase é chamada de prevenção de congestionamento (congestion avoidance).
Sua duração também depende da não ocorrência timeouts, e da aceitação do fluxo por parte do receptor.
Graficamente ...
CONGESTION AVOIDANCE
26/4/2013
35
E quando ocorrer um problema?
Evolução de uma Conexão TCP
Na ocorrência de um timeout o TCP irá configurar:O valor do limiar passa a ser a metade do tamanho atual da pjanela de congestionamentoO tamanho da janela de congestionamento volta ser do tamanho de um segmento O tamanho da janela de congestionamento volta a crescer exponencialmente
Caso ocorram 3 ACKs duplicados:Caso ocorram 3 ACKs duplicados:O valor do limiar é ajustado para metade tamanho atual da janela de congestionamentoO tamanho da janela de congestionamento passa igual aovalor do limiar (metade da janela de congestionamento atual)O tamanho da janela de congestionamento cresce linearmente
26/4/2013
36
Resumo
Quando o tamanho da janela de congestionamento está abaixo do limiar, seu crescimento é exponencial
Quando este tamanho está acima do limiar, o crescimento é linear
Todas as vezes que ocorrer um timeout, o limiar é modificado para a metade do tamanho da janela e o tamanho da janela passa a ser 1
A rede não consegue entregar nenhum dos pacotesA rede não consegue entregar nenhum dos pacotes (“congestionamento pesado”)
Quando ocorrem ACKs repetidos a janela cai pela metadeA rede ainda é capaz de entregar alguns pacotes (“congestionamento leve”)
Graficamente ...