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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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