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
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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
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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
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Camada de transporte
• Protocolos
- TCP (Transmission Control Protocol) ou 
- UDP (User Datagram Protocol)
• A utilização de um ou outro depende da aplicação
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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 BitsReservad
o
Padding
. . .
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TCP – Transmission Control Protocol
• Orientado a conexão
• Entrega confiável > destinatário confirma o recebimento do segmento
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Segmento UDP
• Sem conexão
Porta de Origem UDP Porta de Destino UDP
UDP Checksum
DATA
. . .
Tamanho do Segmento 
UDP
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Udp – user datagram protocol
• Não orientado a conexão
• Entrega não confiável > destinatário não confirma o recebimento do segmento
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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)
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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 
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Portas padrão - TCP
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Redes de Computadores
Portas padrão - UDP
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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
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Conexão: Three Way Handshake
• TCP – conexão em 3 fases 
- estabelecimento da ligação
- transferência
- término de ligação 
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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.
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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. 
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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).
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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.
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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.
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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. 
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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 
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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
FIN
ACK
ACK
FIN
• 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.
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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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