Aula_6 - Protocolo de transporte

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Fundamentos de 
Redes de Computadores
Sidney Nicolau Venturi Filho
Aula 6
Camada de Transporte
Protocolos de Transporte
Prof Venturi
Funções da camada
controle de fluxo fim-a-fim
sequênciação
detecção e recuperação de erros
multiplexação de várias conexões de transporte em uma conexão de rede
Camada de Transporte
Protocolos de Transporte
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Camada de Transporte
Protocolos de Transporte
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Camada de Transporte
Tipos de serviços oferecidos na arquitetura TCP/IP:
Com conexão: protocolo TCP
Sem conexão: protocolo UDP
Unidade de dados
TCP: segmento.
UDP: datagrama.
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Camada de Transporte
TCP
UDP
Inter-rede
Aplicação
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Camada de Transporte
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Protocolo UDP
Características principais do UDP:
não confiável.
sem conexão.
não implementa acks.
não implementa controle de fluxo.
não garante a seqüência.
A aplicação assume as responsabilidades pela garantia da confiabilidade.
usado em aplicações em tempo-real e multiponto
Programadores costumam esquecer essa característica uma vez que testam seus programas em ambientes de rede local, que costumam ser altamente confiáveis.
Protocolos de Transporte
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Protocolo UDP
Identifica os processos que estão se comunicando através do conceito de porta.
Permite a multiplexação do uso do serviço de rede.
Características:
O protocolo UDP oferece um serviço não confiável e sem conexão que usa o protocolo IP para o transporte de mensagens entre máquinas.
Adiciona ao IP a funcionalidade de distinguir múltiplos destinos dentro de um mesmo host (endereçamento a nível de transporte, porta)
Protocolos de Transporte
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Protocolo UDP
O conceito de porta:
A maioria dos S.O. atuais é multi-tarefa, vários processos são executados “ao mesmo tempo”
Ao chegar um datagrama IP para qual processo o S.O. deverá encaminhar a mensagem?
End. IP identifica o host, mas não a aplicação (processo)
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Protocolo UDP
Uso de porta
usada para distinguir entre múltiplos processos executando numa única máquina
uma aplicação (ou processo) UDP é identificada por uma determinada porta em uma estação:
		 ENDEREÇO IP + PORTA UDP
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Protocolo UDP
A porta permite a demultiplexação UDP
Aplicação 1
IP
Aplicação 2
Porta 34
Porta 22
UDP
Porta 126
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Protocolo UDP
Funcionamento:
Acesso síncrono às portas
Se o processo tenta extrair dados da porta antes dos dados chegarem, o S.O. bloqueia o processo até que os dados estejam disponíveis
Quando os dados chegam o S.O. reinicia o processo e passa os dados.
Em geral, as portas usam buffers de forma que se os dados chegarem antes do processo estar pronto para recebê-los eles não serão perdidos
Para comunicação com o processo na máquina destino, o processo origem precisa saber não só o endereço IP bem como a porta destino.
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Protocolo UDP
Funcionamento:
Idéia de “Guichê”
Antes de enviar um pacote a aplicação deve associar-se a um número de porta
Identificação do processo pela rede deve ser independente do S.O.
Toda multiplexação e demultiplexação entre software UDP/TCP e as aplicações ocorre pelo mecanismo das portas
Quando uma porta é estabelecida o S.O. cria internamente uma fila e a associa à porta
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Protocolo UDP
Funcionamento:
Quando o UDP/TCP recebe um datagrama, ele verifica se a porta especificada existe, caso não exista uma mensagem ICMP port unreachable será enviada.
Se houver um casamento o dado será colocado na fila para posterior acesso da aplicação
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Portas
Abordagens para atribuição de números de portas:
Atribuição universal: portas bem conhecidas.
Associação dinâmica: uma requisição (para uma porta bem conhecida) solicita o número da porta.
As portas de 0 a 1023 são bem conhecidas.
Acima de 1023, livre para uso dos usuários
Documentação: RFC 768
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Portas UDP Bem Conhecidas
Porta		Descrição do Serviço
	7		eco
	13		relógio (texto)
	37		relógio (binário) 
	53		DNS - Domain Name System
	67		Servidor do serviço bootstrat
	68		Cliente do serviço bootstrap
	69		TFTP - Trivial File Transfer Protocol
	111		RPC - Remote Procedure Call
	123		NTP - Network Time Protocol	
	161		SNMP - Simple Network Mngmt Protocol
	162		SNMP traps
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Protocolo TCP
Características
Orientado a stream (fluxo)
os dados gerados/recebidos pela aplicação são vistos como uma sequência de bytes, em oposição a uma sequência de pacotes.
Stream não-estruturada
TCP não conhece a estrutura de dados usada pela aplicação
Fornece um serviço confiável
dados em sequência, sem duplicações ou erros.
Realiza a detecção e correção de erros.
Realiza o controle de fluxo através de janelas deslizantes.
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Protocolo TCP
Características
Orientado à conexão
Oferece um serviço de circuito virtual sobre IP:
antes do início da transferência de dados é necessário que ambas as partes estejam de acordo
abertura da conexão, transferência dos dados e fechamento da conexão
Estabelece conexão via three-way handshaking.
Multiplexa (e demultiplexa) o acesso à camada de rede.
Conexões full-duplex
duas sequências de bytes (streams) independentes fluindo em direções opostas, com nenhuma interação aparente
reduz o tráfego permitindo o piggybacking 
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Protocolo TCP
Portas de 0 a 1023 são reservadas para aplicações oficiais - Exemplos:
20 FTP - File Transfer Protocol – dados
 21 FTP - File Transfer Protocol – controle
 23 Conexão telnet
 25 SMTP - Simple Mail Transport Protocol
 53 DNS - Domain Name System
 70 Gopher
 79 Finger
 80 HTTP - HyperText Transfer Protocol
 110 POP3 - Post Office Protocol v3
 111 RPC - Remote Procedure Call
 119 NNTP - Network News Transfer Protocol
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Protocolo TCP
O TCP usa a conexão, e não a porta de protocolo, como sua abstração principal.
As conexões são identificadas por um par de pontos terminais. Ponto terminal - (ender host, nr porta)
Um ponto terminal pode pertencer a várias conexões.
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Conexão TCP
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Abertura Conexão TCP
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Fechamento Conexão TCP
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