I protocolli TCP/UDP prof.: Alfio Lombardo

I protocolli TCP/UDPprof.: Alfio Lombardo

Formato del messaggio TCP

Stream oriented protocol

Application

processApplication

process

TCP

send buffer

TCP

receiver

buffer

write

bytes

segments

read

bytes

• Il TCP interpreta lo stream dati come sequenza di ottetti

• Lo stream dati è suddiviso in segmenti

TCP data

IP dataHeader IP

(IP address)

Header TCP(Port address)

TCP data

IP dataHeader IP

(IP address)


TCP data

IP dataHeader IP

(IP address)


... ......

utilizzare identificatori delle connessioni sempre diversi (ad es. un numero sempre crescente)

Apertura di connessione:Problemi.

TCP 1 TCP 2

Seqnum=Y Acknum =X+1 ACK=1 SYN=1

Tem

po

Seqnum =X SYN =1

?

Apertura di connessione: Problemi.

Instaurazione della connessionethree way handshake

TCP 1 TCP 2


Tem

po

Seqnum =X SYN =1

Seqnum=X+1 Acknum =Y+1 ACK=1 SYN=1

TCP 1 TCP 2


Tem

po

Seqnum =X SYN =1

Seqnum=X+1 Acknum =Y+1 ACK=1 RST=1

three way handshake: duplicato CR

?

TCP 1 TCP 2


Tem

po

Seqnum =X SYN =1

Seqnum=X+1 Acknum =z ACK=1 SYN=1

Seqnum=X+1 Acknum =Y+1 ACK=1 RST=1

three way handshake: duplicato CR, Ack

?

?

Instaurazione simultaneaTCP 1 TCP 2

Tem

poSeqnum =X SYN =1

Seqnum =Y SYN =1

Seqnum=X Acknum =Y+1 ACK=1 SYN=1


Chiusura di connessione

TCP 1 TCP 2

Tem

poL’applicazione 1 chiude la connessione

L’applicazione 2 chiude la connessione

Il TCP 2 informa l’applicazione 2 della richiesta di disconnessione

Seqnum =X FIN =1

Seqnum =Y Acknum=X+1 FIN =1

Acknum =Y+1 ACK =1

Acknum =X+1 ACK =1

Chiusura di connessione: three way handshake

TCP 1 TCP 2

Tem

poL’applicazione 1 chiude la connessione Il TCP 2 informa

l’applicazione 2 della richiesta di disconnessione e questa decide di chiudere la connessione

Seqnum=Y Acknum =X+1 ACK=1 FIN =1

Seqnum =X FIN =1

Acknum =Y+1 ACK =1

Chiusura di connessione: three way handshake con perdite

Chiusura simultaneaTCP 1 TCP 2

Tem

poL’applicazione 1 chiude la connessione

L’applicazione 2 chiude la connessione



Seqnum =X FIN =1

Seqnum =Y FIN =1

Acknum =Y+1 ACK =1

Acknum =X+1 ACK =1

Ack e RitrasmissioniTCP 1 TCP 2

Seqnum=5 Data=100 Acknum=5000

Time-out !!!ritrasmissione







Viene attivato iltimer

Esercizio consigliato:

TCP

Pro

bab

ilit

a’

Pro

bab

ilit

a’Tempo (ms)

Livello di Data Link

Livello di Trasporto

Distribuzione dei tempi di round-trip

0 10 20 30 0 10 20 30 40 50

Tempo (ms)

T T1 T2

Algoritmo di Jacobson (1988)

RTT = Round Trip Time

RTT = a RTT + (1 - ) a M a=7/8

T = b RTT b = f(s)

4K

Ack =2048 WIN =2048

Tx bloccato

Ack =4096 WIN =0

Write 2K Seq=0 Data=2K

2K

Prelievo 2K

Ack =4096 WIN =20482K

TCP

TX

TCP

RX

4K

Write 3KSeq=2048 Data=2K

1K

Seq=4096 Data=1K 3K

Gestione di flussoEsercizio consigliato:

Controllo di Flusso

algoritmo di Nagle (Silly windows)

• quando un'applicazione genera dei dati addizionali che devono essere spediti su una connessione sulla quale sono stati già spediti dei dati in precedenza, e questi dati non sono ancora stati confermati, i dati addizionali verranno posti nel buffer di trasmissione, ma nessun segmento verrà spedito finché non vengono raccolti dati a sufficienza per trasmettere un segmento della massima dimensione permessa. Se, alla ricezione dell'ack dei dati trasmessi in precedenza, non è stato raccolto un numero sufficiente di bytes per spedire un pacchetto della massima dimensione, la trasmissione di tutto il contenuto del buffer avrà comunque luogo.

Parametri utilizzati per il controllo

di congestione

Finestra permessa = minimo tra

Fissata dal ricevitore

Finestra d controllo

di flusso

Fissata dal ricevitore

Finestra di congestione

Fissata dal trasmettitore

Scadenza di un timeout =

Rumore su una linea di trasmissione

Congestione di un nodo

Rilevazione degli stati di congestione

60

50

40

30

20

10

0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

Numero di trasmissioni

Fin

es

tra

di c

on

ges

tio

ne

(Kb

yte

)

timeout

timeout

timeout

60

50

40

30

20

10

0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25


Fin

es

tra

di c

on

ges

tio

ne

(Kb

yte

)

Slow start

CongestionAvoidance (Additive increase)

Slow Start

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

soglia timeout

Slow start

60

50

40

30

20

10

0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25


Fin

es

tra

di c

on

ges

tio

ne

(Kb

yte

) timeout

Additive increase

Multiplicative decrease

Fast Recovery

soglia

Slow start

timeout

Servizi offerti da UDP

Trasferimento dati appartenenti a diverse applicazioni residenti nello stesso host (multiplexing)

Controllo d’errore (opzionale)

1. Send (n ottetti)

ProcessoApplicativo

A

ProcessoApplicativo

B

2. DATA

3. Deliver (n ottetti)

UDP A UDP B

UDP SERVICE PROVIDER

UDP

source port

data

destination port

length checksum

0 16 31

• Header,

• data,

• Pseudo header

Protocolli di Trasporto emergenti in INTERNET

Real-time Transport Protocol (RTP)

Real-time Transport Control Protocol (RTCP)

IP

UDP

APPLICAZIONE

RTP RTCPLivello di

trasporto

Macrolezione 7

Trasporto end-to-end dell’informazione

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