18 - TCP

Introdução

TCP Serviço de Transporte Confiável

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Introdução 

O serviço de entrega IP não garante um serviço confiável.

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Apresenta problemas a serem resolvidas como: – – – –

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Pacotes duplicados; Pacotes fora de ordem; Perda de pacotes; Pacotes adulterados.

TCP - Transmission Control Protocol



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O TCP oferece um serviço confiável de entrega de dados: –

Utiliza o serviço não confiável de Entrega IP;

–

Ele oferece um serviço de entrega onde os pacotes são entregues na ordem correta, sem perda de dados ou duplicação.

TCP - Transmission Control Protocol  

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É considerado um ótimo protocolo para Inter-Rede; O serviço oferecido pelo TCP tem 7 características importantes: – Orientado à conexão; – Comunicação ponto a ponto; – Confiabilidade completa; – Comunicação full duplex; – Interface de stream; – Partida de conexão confiável; – Desligamento de conexão graciosa.

TCP - Transmission Control Protocol 

Serviço Fim à Fim: – –

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É um serviço que é oferecido diretamente as aplicações. Os serviços simples como: enviar e receber dados, abrir e fechar a conexão) Conexão virtuais (criada via software);

Confiabilidade 

Perda de pacote: –

–

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O TCP trata das questões das perdas de pacotes através da retransmissão; Deve ser flexível quanto ao time-out para espera do acknowledgment.

Confiabilidade  Retransmissão –

Antes de inventarem o TCP, os time out eram fixos e não funcionavam bem;

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O modo adaptativo oferecido pelo TCP provou ser melhor, pois tem um esquema que mede o atraso a cada envio de dados; 

 

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Adaptativa:

O esquema faz estimativas a cada transmissão do tempo de atraso da rede.

Fazendo médias ponderadas, mantém uma estimativa da variância, e combinações lineares da mediana para responder a mudanças de velocidades.

A variância permite o TCP responder rápido as mudanças de velocidades, como as provocadas pelas rajadas de pacotes; A media ponderada permite recuperar e manter os valores após um boot.

Confiabilidade

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Confiabilidade 

Buffer, Controle de Fluxo e Janela – –



Funcionamento: – –

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O TCP utiliza o mecanismo de Janela para controle de Fluxo de dados.

A cada Acknowledgment, o receptor retorna o tamanho de janela restante para informar ao emitente o quanto de buffer tem disponívelAnuncio de janela;

Se o receptor for muito rápido, ele enviará sempre um ack informando uma janela positiva; Se o Remetente for mais rápido que o receptor, então o buffer do receptor irá logo ficar cheio, informando ao remetente um ack de tamanho cada vez menor até atingir tamanho ZERO.

Confiabilidade 

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Exemplo de anúncio de Janelas

Confiabilidade 

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Three Way Handshake –

É usado pelo TCP para estabelecer ou encerrar uma conexão de forma confiável;

–

Através da troca de 3 mensagem apenas é suficiente para garantir um acordo não ambíguo apesar do perda de pacotes, duplicação e atraso.

Confiabilidade   

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O TCP utiliza o termo Segmento de SYN para definir uma msg 3 Way Handshake para iniciar uma conexão; O TCP usa o termo Segmento FIN para definir uma msg 3 Way Handshake para fechar uma conexão; Tem retransmissão de pacote e numeração aleatória para garantir a comunicação entre as partes;

Confiabilidade 

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Controle de Congestionamento: –

O TCP usa a perda de pacote como medida de congestionamento e reduzir a taxa de transmissão;

–

Quando o dado é perdido, o TCP inicia enviando apenas um pacote em vez de tentar preencher o buffer do receptor. A medida que ele for recebendo o ACK, ele vai dobrando o número de pacotes até atingir o a metade do tamanho máximo que é o tamanho da janela. A partir daí ele diminui a taxa.

Confiabilidade 

Formato do Segmento TCP: – –

Tem um único formato para todas as mensagens; Tem campos para ambas as direções:   

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Ack; Anúncio de Janela; Dados;

Confiabilidade   

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Source Port - Porto do aplicativo que enviou os dados; Destination Port - Porto do aplicativo que vai receber os dados; Sequence Number - É numeração usada para pelo receptor para reorganizar os dados que chegam fora de ordem; Acknowledgment Number - Especifica o numero dos dados que foram recebidos no receptor; Window - Diz o tamanho do buffer de recepção (janela); Checksum - Checksum de todos os dados incluindo o cabeçalho.