Protocolos De Transporte Para Redes Sem Fio

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Apresentação sobre os protocolos da camada de transporte utilizados em redes sem fio.

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Protocolos De Transporte Para Redes Sem Fio

  1. 1. Protocolos de Transporte para Redes Sem Fio Redes de computadores Jaguaraci Silva Ednara 1
  2. 2. Roteiro Introdução Protocolos de Transporte Características do TCP Redes sem fio Problemas Redes sem fio TCP em Redes sem fio Soluções Projetos relacionados Conclusão 2
  3. 3. Protocolos de Transporte Aplicação Confiável Apresentação Datagramas Sessão Transporte TCP UDP Rede IP Enlace Física 3
  4. 4. Transmission Control Protocol (TCP) RFC 793 Protocolos confiáveis de transporte provêm Gerenciamento de conexão Controle de fluxo Controle de congestionamento Controle de confiabilidade 4
  5. 5. Transmission Control Protocol (TCP) RFC 793 Três Fases Estabelecimento da Conexão Transmissão de Dados Encerramento da Conexão Flags SYN – solicitação de conexão FIN – Finalização da Conexão RST – Reset da Conexão ACK – Reconhecimento de recebimento 5
  6. 6. Transmission Control Protocol (TCP) RFC 793 Garante a entrega de dados livres de erros e na ordem de envio A A3 A2 A1 TCP A3 A2 A1 B 6
  7. 7. TCP – Mecanismo de ACKs A B A1 A2 Timeout Ack A1 A3 Ack A3 A2 7
  8. 8. TCP – Round Trip time Fundamental para estabelecer um mecanismo de time-out; Estimativa do tempo total de ida e volta de pacotes entre receptor e transmissor; Monitora as mudanças de rotas para estabelecer um time-out ideal; 8
  9. 9. TCP – Tratamento do Congestionamento 9
  10. 10. TCP – Slow Start Testa as condições de rede antes da transmissão; Observa a taxa de acks e iguala a transmissão na mesma proporção; Utiliza janela de controle de congestionamento Mecanismos de RTO (Retransmission time-out), double acks e ICMP para identificar perda de pacotes. 10
  11. 11. TCP – Congestion Avoidance Usa as estimativas RTT e RTO para saber se há perda de pacotes; Perdas podem ser por corrupção ou congestionamento (buffer cheio); Controla o tamanho da janela quando ultrapassa o limite máximo do Slow start; 11
  12. 12. TCP – Fast Retransmit e Recovery Verifica se acks são de re-ordenação ou perda de pacotes (<3); Monitora double acks (> 3) Ajusta a janela de congestionamento Uma alternativa ao RTO 12
  13. 13. Redes sem Fio São a realidade corporativa e acadêmica As redes sem fio diferem das redes cabeadas em: Presença da mobilidade Alto índice de perda de pacotes Baixa banda passante 13
  14. 14. Tecnologias sem Fio Disponíveis Local Area Network (WLAN) 802.11 (Wi-Fi) Wide Area Network (WAN) Espaço dividido em células Hand-offs entre estações base Ex: GPRS 115 Kbps: TIM, Claro e OI Ad-hoc Ausência de configuração prévia Uso de algoritmo guloso Ex: notebooks, palmtops, etc. Satélites (geoestacionários ou órbitas baixas) 14
  15. 15. Principais problemas Intrínsecos às redes sem fio Maiores taxas de erros, alta variabilidade na qualidade de conexão, susceptibilidade a interferências externas, hand-offs e existência de hidden nodes Diversidade de implementação Diferenças de desempenho e de aderência ao padrão Pontos deixados em aberto na especificação 15
  16. 16. Como os problemas são percebidos na camada de aplicação? Maiores taxas de perdas de pacotes e maior incidência de perda de pacotes em rajadas Maior variação na latência e maior incidência de entrega de pacotes em rajada Alta variabilidade e variações abruptas na qualidade da conexão (menor previsibilidade das conexões) Períodos de desconexão mais freqüentes 16
  17. 17. TCP vs Redes sem Fio Degradação do desempenho de TCP em redes sem fio Não tratamento da mobilidade Desconhecimento da razão da perda de pacotes Tamanho das unidades de transmissão 17
  18. 18. TCP vs RsF – Perda de Pacotes Em redes sem fio é difícil definir a razão porque um pacote foi perdido Congestionamento Corrupção dos dados Implica acionar o mecanismo de controle de congestionamento, reduzindo a janela de transmissão e degradando o desempenho 18
  19. 19. TCP vs RsF – Tamanho dos Pacotes Pacotes grandes: alto índice de perdas de pacotes devido a corrupção dos dados Pacotes pequenos: alta sobrecarga de cabeçalhos (overhead) Consequentemente: perda de desempenho 19
  20. 20. TCP vs RsF – TCP Ideal Retransmissão de pacotes por erro sem acionar o controle de congestionamento (Impossivel) Alternativa Recuperação da camada de rede Evitando a percepção da camada de transporte Os mecanismos de controle de congestionamento 20
  21. 21. TCP vs RsF – Solução Fim-a-fim Os pontos finais da cadeia de comunicação são modificados. Transmissor e receptor são otimizados para redes sem fio. Divisão de conexão Divide-se a conexão em duas: entre o transmissor e a radiobase e entre a radiobase e o receptor. A parte sem fio é otimizada. Camadas inferiores e superiores 21
  22. 22. Alguns Projetos Camadas superiores WTCP I-TCP M-TCP METP ESBN Freeze TCP Camadas inferiores Snoop TCP TULIP 22
  23. 23. Conclusão O TCP não pode ser empregado da mesma forma que nas redes cabeadas; Aumento na otimização do TCP é proporcional ao uso das redes sem fio; IETF (Internet Engineering Task Force) TCPSAT, MANET, MobileIP e PILC (Link); Não existe a melhor solução; 23
  24. 24. Referências Kon et al. Desenvolvimento de aplicações adaptativas para redes IEEE 802.11. Simposio Brasileiro de Redes de Computadores, 2006; IME USP. TCP sobre redes sem fio. http://grenoble.ime.usp.br/movel/programacao.html. Acessado 08 de julho de 2007; Data Network Resource. Transfer Control Protocol, 3-way handshake, TCP sliding window. http://www.rhyshaden.com/tcp.htm. Acessado 08 de julho de 2007; RNP. TCP sobre ATM. http://www.rnp.br/newsgen/9909/tcp_atm.html. Acessado 08 de julho de 2007; 24

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