O documento apresenta uma introdução ao protocolo TCP no nível de transporte, descrevendo suas principais características como o controle de conexão por meio de três vias de aperto de mão, o controle de sequência de pacotes e o reconhecimento de pacotes recebidos.

1. Introdução a Redes de
Computadores
- Nível de Transporte -
Protocolo TCP
(parte 1)
Prof. André Peres
andre.peres@poa.ifrs.edu.br

2. Sobre este material
• Vídeos da apresentação em:
Parte 1 - Nível de Transporte - Protocolo TCP
Parte 2 - Protocolo TCP (flags)
Parte 3 - Protocolo TCP (sequência)
Parte 4 - Protocolo TCP (parte 1 - prática)
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3. Referências
Redes de Computadores
(impresso)
Redes de Computadores
(e-book)
Redes de Computadores II
(impresso)
Redes de Computadores II
(e-book)
Redes de Computadores III
(impresso)
Redes de Computadores III
(e-book)

4. Nível de Transporte
• TCP - Transmission Control Protocol (RFC 793)
• Orientado à conexão
• Garante a chega dos pacotes
• em ordem
• recebendo confirmações (ACK)
• retransmitindo em caso de perda ou erro
• controlando time-out
• controlando duplicação de pacotes
• controlando o fluxo de envio

5. Nível de Transporte - TCP
• Cabeçalho TCP:

6. Nível de Transporte - TCP
• Multiplexação de portas
• Source Port → porta de origem
• Destination Port → porta de destino
• Tamanho de cabeçalho
• Header length
• Identificação de erros no destino
• Checksum

7. Nível de Transporte - TCP
• Multiplexação de portas, tamanho de cabeçalho e controle
de erros no destino

8. Nível de Transporte - TCP
• Controle de conexão
• FLAG (1 bit) identificando início de conexão → SYN
• FLAG (1 bit) indicando a finalização de conexão → FIN
• FLAG (1 bit) de reconhecimento → ACK

9. Nível de Transporte - TCP
• Controle de Conexão

10. Nível de Transporte - TCP
Controle de Conexão
• Estabelecimento de conexões (three-way handshake)

11. Nível de Transporte
Controle de Conexão
• Finalização de conexões (4 vias)

12. Nível de Transporte
Controle de Conexão
• Finalização de conexões (3 vias)

13. Nível de Transporte - TCP
• Controle de Conexão
• Visão geral de uma conexão

14. • Demais FLAGS e Urgent Pointer
Nível de Transporte - TCP

15. • Demais FLAGS
• ECN - Explicit Congestion Notification
• Quando um roteador identifica uma situação de
congestionamento seta ECN = 1
• CWR - Congestion Window Reduced
• Ao ser notificado com ECN=1, o TCP diminui o fluxo
de transmissão diminuindo o valor do Congestion
Window e notifica o roteador setando CWR =1
Nível de Transporte - TCP

16. • Demais FLAGS
• URG e Urgent Pointer
• não são utilizados por aplicações modernas
• cria prioridades de dados de aplicação
• Urgent Pointer - especifica o volume (quantidade de
bytes) urgentes
• quando URG = 1 o TCP irá entregar os dados urgentes
para a aplicação imediatamente
• o TCP notifica a aplicação de que se tratam de dados
urgentes
Nível de Transporte - TCP

17. • Demais FLAGS
• PSH - Push
• notificação para entrega de dados para a aplicação
• identifica o final de um fluxo de dados
• ao receber PSH = 1 o TCP entrega os dados para a
aplicação
• RST - Reset
• interrupção de conexão abrupta
• indicação de problema na comunicação
• ao receber RST = 1 o TCP encerra a conexão sem mais
nenhuma troca de pacotes
Nível de Transporte - TCP

18. • Controle de Sequência
• Sequence number (Número de sequência)
• Acknowledgement number (Número de reconhecimento)
Nível de Transporte - TCP

19. Nível de Transporte - TCP
• Controle de Sequência
• Sequence number (Número de sequência)
• 32 bits (0 - 4.294.967.296)
• Incrementado quando:
• flag SYN=1
• incrementado em 1
• flag FIN=1
• incrementado em 1
• existem dados de aplicação
• incrementado no número de bytes de
aplicação

20. Nível de Transporte - TCP
Controle de Sequência
• Número de reconhecimento (Acknowledgement number)
• 32 bits (0 - 4.294.967.296)
• indica o valor de sequence number esperado
• reconhece o recebimento de todos os pacotes
anteriores

21. Nível de Transporte - TCP
Controle de Sequência

22. Nível de Transporte - TCP
C S

23. Nível de Transporte - TCP
C S
SeqNum = 0 | AckNum = 0 SYN

24. Nível de Transporte - TCP
C S
SeqNum = 0 | AckNum = 0 SYN
SeqNum = 0 | AckNum = 1 SYN/ACK

25. Nível de Transporte - TCP
C S
SeqNum = 0 | AckNum = 0 SYN
SeqNum = 0 | AckNum = 1 SYN/ACK
SeqNum = 1 | AckNum = 1 ACK

26. Nível de Transporte - TCP
C S
SeqNum = 0 | AckNum = 0 SYN
SeqNum = 0 | AckNum = 1 SYN/ACK
SeqNum = 1 | AckNum = 1 ACK
42 bytes aplicação
SeqNum = 1 | AckNum = 1

27. Nível de Transporte - TCP
C S
SeqNum = 0 | AckNum = 0 SYN
SeqNum = 0 | AckNum = 1 SYN/ACK
SeqNum = 1 | AckNum = 1 ACK
42 bytes aplicação
SeqNum = 1 | AckNum = 1
SeqNum = 1 | AckNum = 43

28. Nível de Transporte - TCP
C S
SeqNum = 0 | AckNum = 0 SYN
SeqNum = 0 | AckNum = 1 SYN/ACK
SeqNum = 1 | AckNum = 1 ACK
42 bytes aplicação
SeqNum = 1 | AckNum = 1
SeqNum = 1 | AckNum = 43
2 bytes aplicação
SeqNum = 43 | AckNum = 1

29. Nível de Transporte - TCP
C S
SeqNum = 0 | AckNum = 0 SYN
SeqNum = 0 | AckNum = 1 SYN/ACK
SeqNum = 1 | AckNum = 1 ACK
42 bytes aplicação
SeqNum = 1 | AckNum = 1
SeqNum = 1 | AckNum = 43
2 bytes aplicação
SeqNum = 43 | AckNum = 1
SeqNum = 1 | AckNum = 45

30. Nível de Transporte - TCP
C S
SeqNum = 0 | AckNum = 0 SYN
SeqNum = 0 | AckNum = 1 SYN/ACK
SeqNum = 1 | AckNum = 1 ACK
42 bytes aplicação
SeqNum = 1 | AckNum = 1
SeqNum = 1 | AckNum = 43
2 bytes aplicação
SeqNum = 43 | AckNum = 1
SeqNum = 1 | AckNum = 45
SeqNum = 1 | AckNum = 45
350 bytes aplicação

31. Nível de Transporte - TCP
C S
SeqNum = 0 | AckNum = 0 SYN
SeqNum = 0 | AckNum = 1 SYN/ACK
SeqNum = 1 | AckNum = 1 ACK
42 bytes aplicação
SeqNum = 1 | AckNum = 1
SeqNum = 1 | AckNum = 43
2 bytes aplicação
SeqNum = 43 | AckNum = 1
SeqNum = 1 | AckNum = 45
SeqNum = 1 | AckNum = 45
350 bytes aplicação
SeqNum = 45 | AckNum = 351

32. Nível de Transporte - TCP
C S
SeqNum = 0 | AckNum = 0 SYN
SeqNum = 0 | AckNum = 1 SYN/ACK
SeqNum = 1 | AckNum = 1 ACK
42 bytes aplicação
SeqNum = 1 | AckNum = 1
SeqNum = 1 | AckNum = 43
2 bytes aplicação
SeqNum = 43 | AckNum = 1
SeqNum = 1 | AckNum = 45
SeqNum = 1 | AckNum = 45
350 bytes aplicação
SeqNum = 45 | AckNum = 351
SeqNum = 351 | AckNum = 45
FIN

33. Nível de Transporte - TCP
C S
SeqNum = 0 | AckNum = 0 SYN
SeqNum = 0 | AckNum = 1 SYN/ACK
SeqNum = 1 | AckNum = 1 ACK
42 bytes aplicação
SeqNum = 1 | AckNum = 1
SeqNum = 1 | AckNum = 43
2 bytes aplicação
SeqNum = 43 | AckNum = 1
SeqNum = 1 | AckNum = 45
SeqNum = 1 | AckNum = 45
350 bytes aplicação
SeqNum = 45 | AckNum = 351
SeqNum = 351 | AckNum = 45
FIN
FIN/ACK
SeqNum = 45 | AckNum = 352

34. Nível de Transporte - TCP
C S
SeqNum = 0 | AckNum = 0 SYN
SYN/ACK
ACK
SeqNum = 0 | AckNum = 1
SeqNum = 1 | AckNum = 1
42 bytes aplicação
SeqNum = 1 | AckNum = 1
SeqNum = 1 | AckNum = 43
SeqNum = 43 | AckNum = 1
2 bytes aplicação
SeqNum = 1 | AckNum = 45
SeqNum = 1 | AckNum = 45
350 bytes aplicação
SeqNum = 45 | AckNum = 351
SeqNum = 351 | AckNum = 45
FIN
SeqNum = 45 | AckNum = 352
SeqNum = 352 | AckNum = 46
ACK
FIN/ACK

35. Nível de Transporte - TCP
• Cálculo de tempo médio de envio/recebimento de pacotes
• RTT (Round Trip Time)
• Calculado durante o estabelecimento da conexão
• Monitorado durante toda a conexão

36. Nível de Transporte - TCP
• Exercício: captura e análise de cabeçalhos TCP