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Capa de Transporte

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Capa de Transporte. Servicios. Servicios parecidos a la capa de red Orientados a conexión No orientados a conexión ¿ Porqué dos capas distintas ? La capa de transporte sólo depende de los usuarios finales y la de red no

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Presentation Transcript
servicios
Servicios
  • Servicios parecidos a la capa de red
      • Orientados a conexión
      • No orientados a conexión
  • ¿ Porqué dos capas distintas ?
  • La capa de transporte sólo depende de los usuarios finales y la de red no
  • Puede haber varias capas de transporte especializadas en tipos de tráfico.
calidad de servicio
Calidad de servicio
  • La capa de transporte debe mejorar la QoS de la subred
  • Posibles parámetros de QoS
  • Negociación de opciones
primitivas
Primitivas
  • Lo más interesante es el servicio orientado a conexión
  • Se trata de brindar un flujo confiable de datos de extremo a extremo
  • Ejemplo de primitivas de una capa de transporte:
capas de enlace y transporte
Capas de Enlace y Transporte
  • Las funciones de capa de transporte son similares a las de capa de enlace de datos
  • Control de errores
  • Secuenciamiento
  • Control de flujo
  • Pero hay diferencias...
capas de enlace y transporte1
Capas de Enlace y Transporte
  • Diferencias:
    • Direccionamiento
    • Complejidad en el establecimiento de conexión
    • Capacidad de almacenamiento en la red
    • Diferencias de retardos
direccionamiento
Direccionamiento
  • Necesidad de conocer la máquina destino
  • Necesidad de identificar el servicio
  • Ej en TCP/IP dirección IP + puerto TCP
  • Puertos bien conocidos
  • Servidor de procesos (escucha en todos los puertos)
  • Servidor de nombres (ej. DNS)
establecimiento de conexi n
Establecimiento de conexión
  • Más difícil de lo que parece
  • Problema de los duplicados retardados Posible repetición de conexiones
  • Posibles soluciones:
    • Direcciones por una única vez
    • Identificación de conexión (y caídas ?)
    • Vida limitada de los paquetes
      • subred restringida, contador de saltos, timestamp
establecimiento de conexi n tomlinson
Establecimiento de conexión (Tomlinson)
  • Establecer conexión
    • Reloj de tiempo real en cada máquina que no se apaga
    • Tiempo T=múltiplo de tiempo de vida de los paquetes
    • Zona prohibida
    • Conexión en tres tiempos con secuencias independientes para cada extremo
fin de conexi n
Fin de conexión
  • Terminar conexión
    • simétrica
      • se cierran separadamente ambos sentidos
      • complicación del problema de los dos ejércitos
    • asimétrica
      • puede provocar pérdida de datos
buffers y control de flujo
Buffers y control de flujo
  • Máquinas con muchas conexiones simultáneas
  • ¿ Cómo optimizar el buffer ? Políticas
  • Buffer dinámico
    • Posible deadlock si se pierde actualización
  • Limitaciones por capacidad de la red
  • Ventana dependiendo de la carga: W = c.r
      • c = capacidad de la red en paquetes por segundo.
      • r = tiempo de ida y vuelta.
multiplexado
Multiplexado
  • Multiplexado
    • Upward multiplexing
      • políticas de precios en las conexiones de red
      • varias conexiones de transporte sobre una de red
    • Downward multiplexing
      • enlaces rápidos pero la ventana limita
      • una conexión de transporte abre varias conexiones de red y reparte la carga
recuperaci n de ca das
Recuperación de caídas
  • Recuperación frente a problemas
    • Caídas de la red
      • con circuitos virtuales vs. datagramas
    • Caídas en las máquinas de los extremos
      • No se puede hacer transparente a las capas superiores
      • Existen casos donde se pueden duplicar o perder según las políticas del transmisor y el receptor
transmission control protocol tcp
Transmission Control Protocol TCP
  • Objetivo: Flujo confiable de bytes sobre una red no confiable
    • Diferentes tecnologías de red en el medio
    • Robusto frente a problemas de la red
  • Entidad TCP y protocolo TCP
  • Recibe flujo de la capa superior y lo parte en trozos que envía en paquetes IP
  • El receptor lo reensambla
modelo de servicio de tcp
Modelo de servicio de TCP
  • Conexión entre 2 sockets
  • Identificación de los sockets formada por dirección IP + puerto (puerto=TSAP)
  • Las conexiones se identifican con las direcciones de los sockets de ambos extremos
  • Puertos 0 - 256: puertos bien conocidos (RFC 1700)
  • Full duplex y punto a punto
slide31
TCP
  • Las conexiones TCP son un flujo de bytes, no de mensajes (capas superiores)
  • Puede esperar para enviarlo según su política de buffer (Pero existe push)
  • También datos urgentes. (Ejemplo ^C)
mensajes y bytes
Mensajes y bytes
  • Un mensaje (ABCD) es enviado en 4 paquetes IP separados, pero devuelto a la aplicación destino como un conjunto de bytes ABCD
protocolo tcp
Protocolo TCP
  • Número de secuencia de 32 bits
  • Unidad de datos = Segmento
  • Encabezado de de 20 bytes
  • Máximo del segmento
    • carga del paquete IP 64 Kbytes
    • MTU de la red. Típico 1500 bytes
  • Usa protocolo de ventanas deslizantes de tamaño de ventana variable
problemas con los segmentos
Problemas con los segmentos
  • Pérdidas de segmentos por rutas congestionadas o enlaces caídos
  • Segmentos llegan fuera de orden
  • Segmentos se duplican por retardos que obligan a la retransmisión
opciones
Opciones
  • Escala de la ventana.
  • Repetición selectiva (nak)
pol tica de transmisi n en tcp
Política de transmisión en TCP
  • El que recibe informa sobre el tamaño de la ventana (tamaño de buffer disponible)
  • Ventana 0 y siguiente anuncio se pierde
      • bloqueo
      • urgentes y prueba para reanuncio de ventana
  • Posibilidad de retardar el envío (hasta 500 ms) para esperar a llenar ventana del receptor
problemas de performance
Problemas de performance
  • Algoritmo de Nagle
      • esperar el ack del primer byte y luego bufferear
      • se puede enviar también cuando se llena media ventana o el tamaño máximo del segmento
      • Malo en aplicaciones tipo X-Windows (mouse)
  • Síndrome de la ventana tonta
      • Aviso de ventana de 1 byte
      • Clark: No avisar disponibilidad de ventana hasta segmento máximo o mitad del buffer libre
control de congesti n en tcp
Control de congestión en TCP
  • Hipótesis: las pérdidas de paquetes son por congestión (los enlaces son buenos ahora)
  • Ventana de congestión
      • Comienza con la mitad del tamaño máximo de segmento (64Kbytes) como umbral
      • Aumenta duplicando tamaño desde un segmento a cada ACK (slow start !)
      • A partir del umbral sigue lineal
      • Pérdida o ICMP Source Quench: nivel a la mitad de la ventana y ventana 1 segmento.
gesti n de temporizadores
Gestión de temporizadores
  • Varios temporizadores
    • el más importante es el de retransmisión
  • Jacobson:
    • RTT = a RTT + ( 1 - a ) M a = 7/8
    • D = a D + ( 1 - a ) |RTT - M|
    • Timeout = RTT + 4 * D
  • Karn:
    • No calcular sobre retransmisiones
    • Se duplica el timeout a cada pérdida.
  • Otros: persistencia, mantener vivo, espera al cerrar
slide50
UDP
  • UDP no orientado a conexión
  • Básicamente es un paquete IP con un encabezado mínimo de capa de transporte
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