1. SCTP
Stream Control Transmission Protocol
Gruppo 9 Destro Carlo
798286
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2. INDICE
1. SCTP, questo sconosciuto
2. Struttura dei pacchetti
3. Stati di un’associazione
4. INIT chunk
5. Multihoming
6. Path heartbeat
7. Multistreming
8. Flow congestion & flow control
9. Performance
10. Conclusioni
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

3. SCTP, QUESTO SCONOSCIUTO
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

4. SCTP, QUESTO SCONOSCIUTO
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

5. SCTP, QUESTO SCONOSCIUTO
 23 novembre 1998 nasce SIGTRAN (SIGnalin TRANsport)
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

6. SCTP, QUESTO SCONOSCIUTO
 23 novembre 1998 nasce SIGTRAN (SIGnalin TRANsport)
 inizialmente MDTP, dopo 9 versioni diventa SCTP
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

7. SCTP, QUESTO SCONOSCIUTO
 23 novembre 1998 nasce SIGTRAN (SIGnalin TRANsport)
 inizialmente MDTP, dopo 9 versioni diventa SCTP
 SCTP è un nuovo protocollo IP, allo stesso livello di UDP e TCP
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

8. SCTP, QUESTO SCONOSCIUTO
 23 novembre 1998 nasce SIGTRAN (SIGnalin TRANsport)
 inizialmente MDTP, dopo 9 versioni diventa SCTP
 SCTP è un nuovo protocollo IP, allo stesso livello di UDP e TCP
 come TCP offre un trasporto sicuro ed ordinato dei dati attraverso la rete
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

9. SCTP, QUESTO SCONOSCIUTO
 23 novembre 1998 nasce SIGTRAN (SIGnalin TRANsport)
 inizialmente MDTP, dopo 9 versioni diventa SCTP
 SCTP è un nuovo protocollo IP, allo stesso livello di UDP e TCP
 come TCP offre un trasporto sicuro ed ordinato dei dati attraverso la rete
 diversamente da TCP garantisce alcune funzioni critiche per il trasporto di segnali
telefonici (come la reattività e la persistenza di più canali di back-up)
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

10. STRUTTURA DEI PACCHETTI
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

11. STRUTTURA DEI PACCHETTI
COMMON HEADER
 compreso in ogni datagram
 source port: per multiplexing
dall’upper-user
 destination port: per demultiplexing
all’upper-user
 verification tag: per confermare
l’autenticità del sender
 checksum: calcolato con Adler-32 per
individuare datagram corrotti
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

12. STRUTTURA DEI PACCHETTI
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

13. STRUTTURA DEI PACCHETTI
CHUNK
 “vagone” che compone il “treno”
datagram
 chunk type: definisce come
interpretare il contenuto del chunk
 chunk flags: in base al chunk type
passano dei parametri al receiver
 chunk length: lunghezza complessiva
del chunk
 fixed fields: dati trasportati
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

14. STRUTTURA DEI PACCHETTI
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

15. STRUTTURA DEI PACCHETTI
PARAMETER / CAUSE
 type/code: definisce come
interpretare i dati trasportati
 length: lunghezza
 value: dati trasportati
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

16. STATI DI UNA ASSOCIAZIONE
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

17. STATI DI UNA ASSOCIAZIONE
ESTABLISHMENT (4-way handshake)
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

18. STATI DI UNA ASSOCIAZIONE
ESTABLISHMENT (4-way handshake)
 A richiede l’associazzione allegando il
proprio VerificationTag (random)
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

19. STATI DI UNA ASSOCIAZIONE
ESTABLISHMENT (4-way handshake)
 A richiede l’associazzione allegando il
proprio VerificationTag (random)
 B risponde ripetendo il VerificationTag di
A, generando il proprio VerificationTag e
allegando un Cookie [hash(MAC), timestamp,
lifespan e altre info per la connessione]
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

20. STATI DI UNA ASSOCIAZIONE
ESTABLISHMENT (4-way handshake)
 A richiede l’associazzione allegando il
proprio VerificationTag (random)
 B risponde ripetendo il VerificationTag di
A, generando il proprio VerificationTag e
allegando un Cookie [hash(MAC), timestamp,
lifespan e altre info per la connessione]
 A rimanda a B il Cookie [e può iniziare a
spedire dati]
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

21. STATI DI UNA ASSOCIAZIONE
ESTABLISHMENT (4-way handshake)
 A richiede l’associazzione allegando il
proprio VerificationTag (random)
 B risponde ripetendo il VerificationTag di
A, generando il proprio VerificationTag e
allegando un Cookie [hash(MAC), timestamp,
lifespan e altre info per la connessione]
 A rimanda a B il Cookie [e può iniziare a
spedire dati]
 B controlla che il Cookie sia proprio
quello che aveva generato poco prima; in
caso di successo risponde con un Cookie-
Ack [e può iniziare a spedire dati]
S CT P
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22. STATI DI UNA ASSOCIAZIONE
SHUTDOWN (3-way) A B
A invia il chunk SHUTDOWN e smette di 
inviare dati
B risponde con lo SHUTDOWN-ACK e smette 
di inviare dati
A risponde con lo SHUTDOWN-COMPLETION
e cancella i dati relativi all’associazione

B cancella i dati relativi all’associazione

S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

23. INIT CHUNK
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

24. INIT CHUNK
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

25. INIT CHUNK
INIT chunk attualmente nessun flag lunghezza chunk
primo Verification Tag dell’associazione
buffer minimo garantito per l’associazione
numero di streams in entrata/uscita
valore di partenza della SequenceNumber
IPv4 disponibili nel sender
IPv6 disponibili nel sender
tipi di IP supportati (IPv4, IPv6, host)
possibile sviluppo futuro di SCTP
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

26. MULTIHOMING
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

27. MULTIHOMING
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

28. MULTIHOMING
Connection oriented
 unica connessione
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

29. MULTIHOMING
Connection oriented
 unica connessione
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

30. MULTIHOMING
Connection oriented
 unica connessione
Association oriented
 multiple connessioni
 IPv4 e IPv6
 Fault Tolerance
 Load Balancing [in futuro]
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

31. PATH HEARTBEAT
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

32. PATH HEARTBEAT
?? Come sapere se le connessioni di back-up sono ancora attive dopo l’Handshake??
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

33. PATH HEARTBEAT
?? Come sapere se le connessioni di back-up sono ancora attive dopo l’Handshake??
Soluzione: le testo continuamente!
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

34. PATH HEARTBEAT
?? Come sapere se le connessioni di back-up sono ancora attive dopo l’Handshake??
Soluzione: le testo continuamente!
HEARTBEAT chunk attualmente nessun flag lunghezza chunk
} stato attuale dell’associazione
timestamp
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

35. PATH HEARTBEAT
?? Come sapere se le connessioni di back-up sono ancora attive dopo l’Handshake??
Soluzione: le testo continuamente!
HEARTBEAT chunk attualmente nessun flag lunghezza chunk
} stato attuale dell’associazione
timestamp
Considerazioni
 sfrutta timestamp per calcolare RTT e disponibilità del peer
 definisce l’indirizzo non valido in base a HB.counter
 tiene aggiornato l’upper-user sul numero di indirzzi di backup disponibili
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

36. MULTISTREAMING
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

37. MULTISTREAMING
Una associazione N streams!
 invio parallelo di dati
 invio ordinato dei messaggi
 invio non ordinato dei messaggi
 no Head-of-Line blocking
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

38. MULTISTREAMING
Una associazione N streams!
 invio parallelo di dati
 invio ordinato dei messaggi
 invio non ordinato dei messaggi
 no Head-of-Line blocking
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

39. MULTISTREAMING
Una associazione N streams!
 invio parallelo di dati
 invio ordinato dei messaggi
 invio non ordinato dei messaggi
 no Head-of-Line blocking
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

40. FLOW CONGESTION & FLOW CONTROL
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

41. FLOW CONGESTION & FLOW CONTROL
(Receiver Advertised Window) RWND
(Congestion Control Window) CWND
(Slow Start Threshold) SSTHRESH
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

42. FLOW CONGESTION & FLOW CONTROL
(Receiver Advertised Window) RWND Slow Start
Congestion Avoidance
(Congestion Control Window) CWND
Fast-Retrasmit on Gap Reports
(Slow Start Threshold) SSTHRESH Fast-Recovery
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

43. FLOW CONGESTION & FLOW CONTROL
(Receiver Advertised Window) RWND Slow Start
Congestion Avoidance
(Congestion Control Window) CWND
Fast-Retrasmit on Gap Reports
(Slow Start Threshold) SSTHRESH Fast-Recovery
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

44. FLOW CONGESTION & FLOW CONTROL
(Receiver Advertised Window) RWND Slow Start
Congestion Avoidance
(Congestion Control Window) CWND
Fast-Retrasmit on Gap Reports
(Slow Start Threshold) SSTHRESH Fast-Recovery
SACK chunk
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

45. FLOW CONGESTION & FLOW CONTROL
(Receiver Advertised Window) RWND Slow Start
Congestion Avoidance
(Congestion Control Window) CWND
Fast-Retrasmit on Gap Reports
(Slow Start Threshold) SSTHRESH Fast-Recovery
SACK chunk attualmente nessun flag
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

46. FLOW CONGESTION & FLOW CONTROL
(Receiver Advertised Window) RWND Slow Start
Congestion Avoidance
(Congestion Control Window) CWND
Fast-Retrasmit on Gap Reports
(Slow Start Threshold) SSTHRESH Fast-Recovery
SACK chunk attualmente nessun flag lunghezza chunk
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

47. FLOW CONGESTION & FLOW CONTROL
(Receiver Advertised Window) RWND Slow Start
Congestion Avoidance
(Congestion Control Window) CWND
Fast-Retrasmit on Gap Reports
(Slow Start Threshold) SSTHRESH Fast-Recovery
SACK chunk attualmente nessun flag lunghezza chunk
ultimo byte ricevuto in ordine
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

48. FLOW CONGESTION & FLOW CONTROL
(Receiver Advertised Window) RWND Slow Start
Congestion Avoidance
(Congestion Control Window) CWND
Fast-Retrasmit on Gap Reports
(Slow Start Threshold) SSTHRESH Fast-Recovery
SACK chunk attualmente nessun flag lunghezza chunk
ultimo byte ricevuto in ordine
buffer minimo garantito
per l’associazione
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

49. FLOW CONGESTION & FLOW CONTROL
(Receiver Advertised Window) RWND Slow Start
Congestion Avoidance
(Congestion Control Window) CWND
Fast-Retrasmit on Gap Reports
(Slow Start Threshold) SSTHRESH Fast-Recovery
SACK chunk attualmente nessun flag lunghezza chunk
ultimo byte ricevuto in ordine
buffer minimo garantito
per l’associazione
cardinalità
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

50. FLOW CONGESTION & FLOW CONTROL
(Receiver Advertised Window) RWND Slow Start
Congestion Avoidance
(Congestion Control Window) CWND
Fast-Retrasmit on Gap Reports
(Slow Start Threshold) SSTHRESH Fast-Recovery
SACK chunk attualmente nessun flag lunghezza chunk
ultimo byte ricevuto in ordine
buffer minimo garantito
per l’associazione
cardinalità
dati non ancora ricevuti
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

51. FLOW CONGESTION & FLOW CONTROL
(Receiver Advertised Window) RWND Slow Start
Congestion Avoidance
(Congestion Control Window) CWND
Fast-Retrasmit on Gap Reports
(Slow Start Threshold) SSTHRESH Fast-Recovery
SACK chunk attualmente nessun flag lunghezza chunk
ultimo byte ricevuto in ordine
buffer minimo garantito
per l’associazione
cardinalità
dati non ancora ricevuti
TSN ricevuti più volte
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

52. PERFORMANCE
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

53. PERFORMANCE
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

54. PERFORMANCE
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

55. PERFORMANCE
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

56. PERFORMANCE
Analisi
 SCTP = 5% TCP bandwidth
 Sebbene la banda di TCP cadesse per
periodi lunghi, resta comunque più
performante di STCP
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

57. PERFORMANCE
Analisi
 SCTP = 5% TCP bandwidth
 Sebbene la banda di TCP cadesse per
periodi lunghi, resta comunque più
performante di STCP
Possibili cause
 SCTP è ancora un protocollo molto
giovane se confrontato con TCP
 si è lavorato molto sullo stack TCP di
Linux
 finora l’obiettivo principale per SCTP
era renderlo completo e sicuro
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

58. CONCLUSIONI
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

59. CONCLUSIONI
 SCTP si sta imponendo come terzo grande protocollo di
trasporto assieme a TCP e UDP
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

60. CONCLUSIONI
 SCTP si sta imponendo come terzo grande protocollo di
trasporto assieme a TCP e UDP
 non è ancora pronto per sostituire TCP, ma al momento è il
miglior candidato per farlo
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

61. CONCLUSIONI
 SCTP si sta imponendo come terzo grande protocollo di
trasporto assieme a TCP e UDP
 non è ancora pronto per sostituire TCP, ma al momento è il
miglior candidato per farlo
 la sua facile estensibilità lo rende velocemente adattabile a
molti nuovi scenari
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

62. CONCLUSIONI
 SCTP si sta imponendo come terzo grande protocollo di
trasporto assieme a TCP e UDP
 non è ancora pronto per sostituire TCP, ma al momento è il
miglior candidato per farlo
 la sua facile estensibilità lo rende velocemente adattabile a
molti nuovi scenari
 SCTP è attualmente implementato nativamente su Linux,
Solaris, FreeBSD, MAC OS X, IBM AIX, Cisco IOS, HP-UX e su
sistemi NOKIA e SIEMENS. Disponibili diverse implementazioni
open-source e proprietarie per la maggior parte dei sistemi
operativi.
S CT P
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12