Лекция 5. Протоколы транспортного уровня

Содержание

Слайд 2

Протоколы транспортного уровня TCP – работает поверх IP, ориентирован на соединение:

Протоколы транспортного уровня

TCP – работает поверх IP, ориентирован на соединение: перед

началом передачи
информации проверяет состояние порта удаленного узла.
Для контроля за пересылкой данных использует перезапросы с узла-получателя
(квитирование).
Контрольная сумма рассчитывается для всего пакета, что позволяет обнаруживать
ошибки в поле данных. Реализуется только на оконечных узлах.
Используется для передачи трафика, чувствительного к потерям.

ТСР (Transmission Control Protocol)

UDР (User Datagram Protocol)

UDP также работает поверх IP. Не ориентирован на соединение. Не контролирует
успешность доставки данных. Контрольная сумма рассчитывается для всего пакета,
что позволяет обнаруживать ошибки в поле данных. Пакеты, данные которых были
повреждены удаляются безвозвратно.
Реализуется только на оконечных узлах.
Используется для передачи трафика, чувствительного к задержкам и мало
чувствительного к потерям)

Слайд 3

Структура заголовка UDP 32 бита 16 8 4 Порт отправителя Порт

Структура заголовка UDP

32 бита

16

8

4

Порт отправителя

Порт получателя

Данные

Длина датаграммы

Контрольная сумма

Номера портов UDP: 7,9,11,13,15,17,19,37,42,43,53,67,68,69,88,111,
123,161,162,512,513,514,525.

Слайд 4

Псевдозаголовок UDP Добавляется к UDP-пакету перед вычислением контрольной суммы. Нужен для

Псевдозаголовок UDP

Добавляется к UDP-пакету перед вычислением контрольной суммы. Нужен для проверки

корректности доставки (контрольная сумма вычисляется на основании заголовка, псевдозаголовка и данных). Получателю не пересылается.
UDP-пакет дополняется нулям до кратного 16 битам.
На приеме контрольная сумма вычисляется на основе данных псевдозаголовка, полученных из IP-заголовка, заголовка UDP и поля данных

IP-адрес отправителя

IP-адрес получателя

Длина UDP-пакета

00010001

00000000

Тип протокола

Без учета псевдозаголовка

Слайд 5

Структура заголовка TCP 32 бита 16 8 4 Порт отправителя Порт

Структура заголовка TCP

32 бита

16

8

4

Порт отправителя

Порт получателя

Позиция сегмента (порядковый номер первого байта

в сообщении)

Первый ожидаемый байт

Размер окна

Контрольная сумма пакета

Срочность

Опции и заполнитель

Смещ.
данных

Резерв

Флаги

Слайд 6

Контрольная сумма TCP также рассчитывается с использованием псевдозаголовка (поле «тип протокола»

Контрольная сумма TCP также рассчитывается с использованием псевдозаголовка (поле «тип протокола»

00000110)
TCP-сегмент: поток байтов разбивается на сегменты, каждый из которых передается в одном IP-пакете.
MSS – максимальный размер сегмента. Определяется через рекомендуемый размер IP-пакетов (MTU).
Динамическое окно – передача сразу нескольких сегментов (представляемых в виде байтов) до получения подтверждения на них. В частности, используется для реализации механизма медленного старта.
RTT – полное время доставки пакетов (от момента пересылки в сеть до получения подтверждения).
ACK – подтверждение (квитанция) о доставке пакета.
Слайд 7

Установление и закрытие соединения 1. Установление соединения Клиент – активный участник

Установление и закрытие соединения

1. Установление соединения

Клиент –
активный участник
соединения

Сервер –
пассивный участник


соединения

Данные

Запрос на
саединение

Обмен данными.
Возможен дуплекс

Syn seq 50

Ask51, syn200

ask201

Syn seq 50

ask101

ask

seq

Слайд 8

2. Закрытие соединения Клиент – активный участник соединения Сервер – пассивный

2. Закрытие соединения

Клиент –
активный участник
соединения

Сервер –
пассивный участник
соединения

Запрос на
разрыв
соединения

Согласие
на

разрыв
соединения

Fin seq 350

Seq 475, ask 351

Fin seq 475, ask 351

ask 475

Слайд 9

Медленный старт время Пропускная способность таймаут Окно перегрузки Режим медленного старта

Медленный старт

время

Пропускная способность

таймаут

Окно перегрузки

Режим медленного старта может приводить к явлению глобальной


синхронизации – неэффективного использования полосы пропускания
при синхронном вхождении в медленный старт.
Слайд 10

Алгоритм RED RED - Random Early Detection: случайное раннее обнаружение. Предотвращает

Алгоритм RED

RED - Random Early Detection: случайное раннее обнаружение.
Предотвращает предвзятое

обслуживание трафика, эффект
глобальной синхронизации, борется с внезапными всплесками
трафика, выравнивает джиттер задержки.
Слайд 11

Базируется на двух основных алгоритмах: алгоритм вычисления среднего размера очереди Mср

Базируется на двух основных алгоритмах:
алгоритм вычисления среднего размера очереди
Mср

= Мср(t-1) ⋅ (1 – 0,5n) + Mt ⋅ 0,5n ,
где Mср(t-1) – предыдущий средний размер очереди,
Мt – текущий размер очереди,
n − экспоненциальный весовой коэффициент
алгоритм вычисления вероятности отбрасывания пакетов
где Мср – средний размер очереди,
Мmin – минимальное пороговое значение среднего размера очереди,
Мmax – максимальное пороговое значение среднего размера очереди,
K – знаменатель граничной вероятности
Слайд 12

Flow WRED Модификация алгоритма RED – взвешенное случайное раннее обнаружение перегрузки

Flow WRED

Модификация алгоритма RED – взвешенное случайное раннее
обнаружение перегрузки на

основе потока. Классифицирует пакеты
в зависимости от приоритета, производит мониторинг состояния
активных потоков, корректирует политику отбрасывания пакетов путем
введения коэффициента масштабирования.