1. Camada de Transporte Prof. Mauro Tapajós

3. Dois tipos de serviço de transporte: orientado a conexão e não-orientado a conexão

5. Haja negociação de parâmetros

6. Sejam alocados recursos da entidade de transporte

8. Isola as aplicações de quaisquer imperfeições no trânsito de pacotes (perdas, duplicatas, etc)

9. Permite desenvolvimento de rotinas básicas que funcionariam em qualquer tipo de plataforma de rede (o que pode variar muito – IP, Novell, SNA )

10. Permite a entrega de dados à aplicações específicas numa máquina

13. Tendência normal ao uso de várias conexões de transporte sobre um mesmo circuito virtual

14. Uso de várias conexões para um mesmo fluxo de dados visando aumentar a taxa de bits total

16. Protocolo de início de conexão – deve saber com qual das aplicações na máquina vai se comunicar

17. Servidor de nomes/diretórios – alternativa que indica serviços registrados que podem mudar de endereço de rede e transporte

18. Encapsulamento de Protocolos de Transporte

21. Normalmente é usado uma desconexão de 3 passos com temporizadores Desconexão assimétrica : interrupção abrupta da comunicação com possível perda de dados Desconexão simétrica : assume duas conexões unidirecionais e exige que cada uma seja desconectada em separado

22. Desconexão – Problema dos dois exércitos Como sincronizar o ataque azul?

24. Controle de fluxo: necessário como na camada de enlace de dados , só que fim-a-fim

25. Diferença básica: numa pilha de transporte podem existir várias conexões ao mesmo tempo – exige disponibilidade de buffers – não é um esquema independente para cada link (o espaço de memória é único para todas as conexões)

26. Uma possível solução – janelas deslizantes de tamanho variável e ajustado pelo transmissor

27. Protocolos de Transporte

29. No conjunto de protocolos TCP/IP temos a oferta de serviço orientado a conexão e confiável (protocolo TCP) e serviço não- orientado a conexão baseado em datagrama ( protocolo UDP)

30. Outros protocolos de transporte: protocolos OSI TP0, TP1, TP2, TP3 e TP4

33. Bem projetado: não mudou muito desde sua aparição nos anos 60

34. Suporta aplicações básicas como TELNET, FTP e correio eletrônico

35. Especifica o formato dos dados e confirmações usadas na transferência daqueles, garantindo a correta entrega dos dados de clientes a servidores e vice-versa

36. Implementa suporte para detecção de erros e disparo de retransmissões quando necessário

37. Permite que múltiplas aplicações num sistema possam se comunicar concorrentemente tratando a operação multiplexada

39. Um socket em TCP é identificado por uma porta e o endereço IP da máquina

40. Um mesmo socket pode suportar várias conexões ao mesmo tempo

41. Não suporta multicasting e broadcasting (sempre é ponto-a-ponto e full-duplex )

42. Cada conexão é identificada pelos números dos sockets nas duas pontas

43. Sockets é também o nome de uma biblioteca de subrotinas que provê acesso às facilidades TCP/IP

44. Software TCP

45. Cabeçalho TCP

47. Sequence number : do primeiro byte deste segmento

48. Acknowledgement number : próximo byte a receber

49. Data Offset - Header lenght : comprimento do cabeçalho em palavras de 32 bits

53. Exemplo: Encapsulamento TCP sobre Ethernet

55. mss ( maximum segment size ) - maior tamanho suportado de um segmento único

56. wscale ( window scale ) – expande o valor máximo do tamanho da janela (window) – usado somente nos segmentos SYN - RFC 1323

57. timestamp – uso em medições RTTM ( Round Trip Time Measurements ) e checagem de segmentos duplicados antigos – RFC 1323

58. sack ( selective ack ) – estratégia de confirmação selective repeat – RFC 2018

61. Mantidas com segmentos keepalive

62. A desconexão é simétrica (cada direção é desfeita separadamente)

63. Temporizadores são usados na desconexão para evitar o problema dos dois exércitos

64. Desconexão TCP

66. Controle de congestionamento é implicitamente feito , já que a solução é baixar a taxa de dados que entra na rede

67. Este controle é feito com base nos limites do receptor (janela TCP) e da rede (janela de congestionamento)

68. O controle de temporizadores não é tão simples (as respostas da rede IP dependem de vários fatores)

70. Numera individualmente os bytes sendo transmitidos para controle de fluxo

71. Utiliza um esquema de janela deslizante para confirmar a informação recebid a

72. Caso um segmento seja maior que 65495 bytes (limite do pacote IP=64k) ou maior que o MTU da rede, ele deve ser fragmentado (podendo gerar problemas de confirmação e remontagem na recepção)

73. Piggybacking TCP A N SEQ ACK WIN B N SEQ ACK WIN

74. Controle de Fluxo de Segmentos TCP

76. Isto obriga o receptor a receber o byte e confirmá-lo com todo um segmento

77. Após ler o byte, o receptor envia novamente todo um segmento com o novo valor no campo window

78. Isto causa uma sequência de segmentos pequenos (1 byte de payload ) na rede que devem ser transportados junto com os 40 bytes do cabeçalho TCP/IP. Perda significativa de performance!

79. Small Packet Problem - Exemplo 1 SEQ=0 ACK = 1 WIN = 4095 Application does a 1B write Empty 1 Application reads 1 B Empty ACK = 1 WIN = 4096 1 SEQ=1 ACK = 2 WIN = 4095 ACK = 2 WIN = 4096 1 Application reads 1 B Empty Application does a 1B write

81. Estes receptores logo tem seu buffer cheio. Ao ler apenas 1 byte, o TCP envia todo um segmento para confirmá-lo e liberando o envio de apenas mais um byte (campo window )

82. Após receber a confirmação, o transmissor segue e envia mais um segmento com somente 1 byte

83. Mais uma vez Isto causa uma sequência de segmentos pequenos na rede que devem ser transportados junto com os 40 bytes do cabeçalho TCP/IP. Perda significativa de performance!

84. Silly Window Sindrome - Exemplo 4K SEQ=0 ACK = 4096 WIN = 0 Application does a 4K write Empty Application reads 1 B ACK = 4096 WIN = 1 1 SEQ=4096 ACK = 4097 WIN = 0 ACK = 4097 WIN = 1 Application reads 1 B Full 4095 Application does a 1K write Full 4095

86. Algoritmo de CLARK : na recepção, não permita leituras de 1 byte somente. Exije que haja um considerável espaço de buffer para se ler. Este espaço é o menor entre o tamanho máximo de segmento passado durante e conexão e a metade do seu buffer

87. Deve haver cuidado com o tempo de resposta que pode crescer com estes procedimentos!

89. Usado para cálculos de tempo máximo de espera de uma confirmação ( timeouts ) Network

92. Uso da “ congestion window ” - inicia com valor igual ao máximo tamanho de segmento na conexão e é duplicado a cada ACK recebido

93. Em casos de congestionamento ( timeout de segmentos), a congestion window voltará ao valor inicial

94. O valor máximo que poderá ser enviado será o mínimo entre a congestion window e o último valor de window recebido)

95. Controle de Congestionamento TCP – Congestion Window Threshold: metade do valor da CW no slow start (início em 64k) Congestion avoidance

97. Este estado é chamado de “ congestion avoidance ”

98. Nele, a CW aumenta de forma linear, aumentando em 1, desde que todos os segmentos na janela tenham sido confirmados -> suavização da curva

101. Timer de keepalive – quando a conexão ficar em silêncio, checa de o outro lado está lá (controverso)

103. Checksum falho para integridade a nível de transporte e redundante quando se usa protocolos de camada 2 confiáveis (como HDLC ou Ethernet)

104. A funcionalidade de dados “ urgent ” não é uma solução completa de sinalização out-of-band por que é submetida ao mesmo controle de fluxo dos dados normais

105. Entrega rápida de tráfego de mensagens deve usar a opção de “ push ”

107. Oferece às aplicações a capacidade de enviar pacotes IP encapsulados (e não um fluxo de bytes) por um protocolo de transporte sem conexão

108. Basicamente oferece a capacidade de endereçamento de aplicação em portas ao protocolo IP

110. O overhead gerado por procedimentos de conexão é injustificado ou não é tolerado pela aplicação em uso

111. Aplicações de amostragem de dados (Ex.: sensores)

112. Serviços request-response (a aplicação toma a responsabilidade de verificar mensagens que não chegam)

113. Aplicações de tempo-real onde temporização é o mais importante

115. Lenght : é o comprimento de todo o segmento UDP

116. Checksum : é calculado sobre todo o segmento e mais o mesmo pseudo-cabeçalho usado em TCP

117. Algumas Portas Conhecidas ( Well-Known )

119. Suas facilidades normalmente são disponiblizadas numa biblioteca (API)

121. S ocket s

122. Sockets TCP (Exemplo)