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aula 12 - redes de computadores

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CCT0008 – REDES DE COMPUTADORES
Aula 12: Protocolos de Transporte
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Objetivos
O aluno deverá ser capaz de:
 Explicar a importância do uso dos protocolos TCP e UDP para a comunicação de dados;
 Comparar e confrontar recursos e serviços oferecidos pelos protocolos TCP e UDP;
 Descrever como os dados são transmitidos através dos protocolos TCP e UDP
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Camada de transporte
Fornece:
- Serviços de comunicação direta entre os processos de aplicação que rodam em máquinas diferentes. 
- Comunicação lógica entre estes  processos.  
• Permite que processos de aplicação utilizem a comunicação lógica sem preocupação com os detalhes da infraestrutura utilizada para transportar as mensagens
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Camada de transporte
• Mensagens > divididas em segmentos > passados com o endereço de destino para a camada de rede.
• Comunicação lógica entre os processos do aplicativo em execução entre hosts diferentes
- orientada à conexão ou não orientada à conexão.  
- confiável ou não confiável
- com informações de estado ou sem informações de estado
• Porta - identificação dos processos de aplicação
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Camada de transporte
• Protocolos
- TCP (Transmission Control Protocol) ou 
- UDP (User Datagram Protocol)
• A utilização de um ou outro depende da aplicação
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Segmento TCP
Porta de Origem
Porta de Destino
Número de Sequência
Número de Reconhecimento
HLen
janela
Checksum
Urgent Pointer
Opções (se existir)
DATA
 0 			 16 								 31
Code Bits
Reservado
Padding
. . .
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
TCP – Transmission Control Protocol
• Orientado a conexão
• Entrega confiável > destinatário confirma o recebimento do segmento
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Segmento UDP
• Sem conexão
Porta de Origem UDP
Porta de Destino UDP
UDP Checksum
DATA
. . .
Tamanho do Segmento UDP
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Udp – user datagram protocol
• Não orientado a conexão
• Entrega não confiável > destinatário não confirma o recebimento do segmento
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Portas
• Números identificadores das conexões lógicas (origem e destino) 
• Comunicação fim-a-fim. 
• Cada conexão lógica 
- novo processo do SO
- novo par (portas origem e destino)
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Portas – RFC 6335
Reservadas ou de Sistema
Servidores, padronizadas na RFC 1070
Valores de 0 a 1023 
Liberadas 
Definidas pelo SO para serviços em teste ou não padronizados
Valores de 1024 a 49151
Dinâmicas ou Privadas
Cliente
Valores de 49152 a 65535 
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Portas padrão - TCP
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Portas padrão - UDP
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Socket
• Cada conexão lógica é identificada por um Socket 
- Porta de Origem
- Porta de Destino
- IP de Origem
- IP de Destino
• Um Socket é único num Host
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Conexão: Three Way Handshake
• TCP – conexão em 3 fases 
- estabelecimento da ligação
- transferência
- término de ligação 
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Estabelecimento da ligação
• Cliente-Servidor
- Servidor ligado em “wait”
- Cliente inicia a ligação enviando um pacote TCP com a flag SYN 
- Aguarda o servidor aceitar ou rejeitar a ligação com pacote SYN+ACK. 
- Após espaço de tempo sem resposta timeout e outro pacote SYN é reenviado.
 
• O estabelecimento da ligação é concluído por parte do cliente, confirmando a aceitação do servidor respondendo-lhe com um pacote ACK.
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Estabelecimento da ligação
• São trocados números de sequência iniciais (ISN) 
- para identificar os dados e 
- para servir de contador de bytes transmitidos durante a fase de transferência de dados (sessão).
• Fim da fase > o servidor inscreve o Socket numa tabela de backlog. 
• Se o socket estiver no backlog novo SYN é rejeitado
• Evita reconectar cliente que reenviou SYN após supor timeout. 
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Transferência de dados (sessão)
• TCP – mecanismos para assegurar a confiabilidade e robustez
 - números de sequência para entrega ordenada, 
- código detector de erros (checksum) 
- confirmação de recepção e 
- temporizadores (ajuste e contorno de eventuais atrasos e perdas de segmentos).
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Transferência de dados (sessão)
TCP – Controle de sequência
• Par de números para controle de sequência
- número de sequência e 
- número de confirmação (ACKnowledgement). 
• Emissor determina o seu próprio número de sequência e o receptor confirma o segmento usando, como número ACK, o número de sequência do emissor. 
• Confiabilidade > receptor confirma os segmentos indicando que recebeu um determinado número de bytes contíguos. 
• Melhorias no TCP
- Possibilidade do receptor confirmar blocos fora da ordem esperada. 
- Selective ACK ou SACK.
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Transferência de dados (sessão)
• A remontagem ordenada dos segmentos é feita usando os números de sequência, de 32 bit, que reiniciam a zero quando ultrapassam o valor máximo.
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Transferência de dados (sessão)
• As confirmações de recepção (ACK) servem ao emissor para determinar as condições da rede. 
• Os temporizadores dos emissores e receptores podem 
- alterar o fluxo dos dados, 
- contornar eventuais problemas de congestão e 
- prevenir o congestionamento da rede. 
• Os mecanismos servem para obter o máximo de performance da rede sem a congestionar 
• O envio de quadros mais rápido que qualquer os nós intermediários ou do receptor pode inundar os segmentos de rede. 
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Adequação de parâmetros
O parâmetro janela indica o espaço livre atual do receptor  
o emissor só poderá ter em trânsito aquela quantidade de informação até esperar pela confirmação (ACK) 
Cada ACK pode conter novo valor de atualização da. 
Cabeçalho TCP 
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Término da ligação
No encerramento da sessão TCP
• Cada um encerra do seu lado da ligação. 
• Cada lado envia um FIN e é respondido com ACK.
Cliente
Servidor
• Se um dos lados não encerra temos uma sessão semi-aberta. 
• O lado que não encerrou a sessão poderá continuar enviando, mas não será respondido e vai encerrar por timeout.
AULA 12: Protocolos de Transporte
Redes de Computadores
Entrega com informação de estado ou sem informação de estado
Entrega com informações de estado 
Conceito de “sessão
Um lote de solicitações é enviado e respostas são recebidas
As informações divulgadas em uma solicitação podem ser utilizadas para modificar as solicitações futuras. 
Entrega de dados sem informação de estado
Cada solicitação é independente
Não há informação associada a qualquer outra solicitação.

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