Capa 4 La capa de transporte El servicio

Capa 4 La capa de transporte

El servicio de transporte • • Servicios que provee a las capas más arribas Primitivas de servicio de transporte Sockets de Berkeley Un ejemplo de programación de sockets: – Un servidor de archivos en Internet

Servicios provistos a las capas superiores Las capas de red, transporte y de aplicación.

Primitivas de servicios de transporte Las primitivas para un servicio de transporte simple.

Primitivas de servicio de transporte (2) El anidamiento de TPDUs, paquetes y tramas.

Primitivas de servicio de transporte (3) Un diagrama de estado para un esquema de administración de conexión simple. Las etiquetas de transmisión en italicas son causadas por paquetes que arriban. Las líneas sólidas muestran el estado de la secuencia de los clientes. Las líneas punteadas muestran la secuencia de estado del servidor.

Sockets de Berkeley Las primitivas de sockets para TCP.

Ejemplo de programación de sockets: Servidor de archivos de Internet Código del client usando sockets. 6 -6 -1

Ejemplo de programación de sockets: Servidor de archivos de Internet (2) Código del servidor usando sockets.

Elementos de protocolos de transporte • • • Direccionamiento Establecimiento de conexión Liberación de conexión Control de flujo y buffering Multiplexación Recuperación de desastres

Protocolo de transporte (a) Ambiente de la capa de enlace de datos. (b) Ambiente de la capa de transporte.

Direccionamiento TSAPs, NSAPs y conexiones de transporte.

Establecimiento de conexión Como un proceso de un usuario en el nodo 1 establece una conexión con un servidor de tiempo en el nodo 2.

Establecimiento de conexión (2) (a) TPDUs pueden no entrar en la región de entrada. (b) El problema de resincronización.

Establecimiento de conexión (3) Escenarios de protocolos de conexión para establecer una conecxión usando un saludo en tres fases. CR denota CONNECTION REQUEST. (a) Operación normal, (b) Viejo CONNECTION REQUEST apareciendo fuera de lugar. (c) Duplicación de CONNECTION REQUEST y de ACK.

Liberación de conexión Desconexión abrupta con perdida de datos.

Liberación de conexión (2) El problema de las dos armadas.

Liberación de conexión (3) 6 -14, a, b Cuatro escenarios de protocolos para liberar una conexión. (a) Caso normal de un saludo de tres fases. (b) ACK final perdido.

Liberación de conexión (4) 6 -14, c, d (c) Respuestas perdidas. (d) Respuestas perdidad y DRs subsequentes perdidos.

Flujo de control y buffering (a) Buffers encadenados de longitud fija. (b) Buffers encadenados de longitud variable. (c) Un buffer circular largo por conexión.

Flujo de control y buffering (2) Localización dinámica de buffers. Tlas felchas muestran la direción de la transmisión. Una elipsis (…) indica la pérdida de TPDU.

Multiplexación (a) Multiplexación ascendente. (b) Multiplexación descendente.

Recuperación de errores Diferentes combinaciones de estrategias de clientes y servidores.

Un ptrotocolo simple de transmisión • Ejemplos de primitivas de servicios • Ejemplos de entidades de transporte • Ejemplos de máquinas de estado finito

Ejemplo de entidades de transporte Los paquetes de la capa de red usados en nuestro ejemplo.

Ejemplo de entidades de transporte (2) Cada connexión esta en uno de los siguientes estados: 1. Ocioso – Conexión no establecida aun. 2. En espera – CONNECT ha sido ejecutado, se envía CALL REQUEST. 3. Encolado – Un CALL REQUEST ha arribado; no LISTEN aun. 4. Establecida – La conexión ha sido establecida. 5. Enviando – El usuario está esperando permiso para enviar un paquete. 6. Recibiendo – Se ha hecho un RECEIVE. 7. Desconexión– Un DISCONNECT ha sido localizado.

Ejemplo de entidad de transporte (3)

Ejemplo de entidad de transporte (4)

Ejemplo de entidad de transporte (5)

Ejemplo de entidad de transporte (6)

Ejemplo de entidad de transporte (7)

Ejemplo de entidad de transporte (8)

Ejemplo de entidad de transporte (9)

Ejemplo de entidad de transporte (10)

Ejemplo de máquina de estado finitio Cada entrada tiene un predicado opcional, una acción especial y un nuevo estado. La tilde indica que ninguna acción mayor es tomada. Una posición abajo el predicado indica la negación de un predicado. Entradas vacías corresponden a eventos imposibles o invalidos.

Ejemplo de máquina de estados finitos (2) El protocolo de ejemplo en forma gráfica. Transiciones que liberan el estado de la conexión que no cambian, han sido omitidos por simplicidad.

Los protocolos de transporte de Internet: UDP • Introducción a UDP • Remote Procedure Call (RPC), llamadas a procedimientos remotos • Protocolo de transporte de tiempo real

Introducción a UDP El encabezado UDP.

Llamada a procedimiento remoto Pasos realizados en una llamada a procedimientos remotos. Los stubs están sombreados.

RTP (Real-Time Transport Protocol) (a) La posición de RTP en la pila de protocolos. (b) Anidamiento de paquetes.

Real-Time Transport Protocol (2) La cabeceran de RTP.

Los protocolos de transporte de Internet: TCP • • • Introducción a TCP El modelo de servicio de TCP El protocolo TCP El segmento de cabecera de TCP Establecimiento de conexoión de TCP Liberación de conexión TCP Modelo de manejo de conexiones de TCP Políticas de transmisión TCP Control de congestión en TCP Administración de tiempo en TCP y UDP inalámbrico TCP Transaccional.

El modelo de servicio de TCP Port 21 23 25 69 79 80 119 Protocol FTP Telnet SMTP TFTP Finger HTTP POP-3 NNTP Use File transfer Remote login E-mail Trivial File Transfer Protocol Lookup info about a user World Wide Web Remote e-mail access USENET news Algunos puertos asignados.

El modelo de servicio de TCP (2) (a) Envío de segmentos de 512 byte como datagramas IP separadas. (b) La entrega de datos de 2048 a la aplicación en un READ CALL sencillo.

La cabecera del segmento TCP Cabecera de TCP.

La cabecera del segmento TCP (2) La pseudocabecera incluida en la suma de verificación TCP.

Establecimiento de conexión TCP 6 -31 (a) Establecimiento de conexión TCP en caso normal. (b) Colisión de llamada.

Modelo de manejo de conexiones TCP Los estados usados en la administración de la conexión de la máquina de estados finitos.

Modelo de manejo de conexiones TCP (2) Las líneas solidas gruesas es la ruta normal para un cliente. La línea punteada gruesa es la ruta normal para un servidor. Las líneas delgadas son usualmente eventoss. Cada transición es etiquetada por el evento que lo causa y la acción resultante de ella, separada por una diagonal.

Políticas de transmisión de TCP Administración de ventanas de tiempo en TCP.

Políticas de transmisión de TCP (2) Sindrome de la ventana corrediza.

Control de congestión en TCP (a) Una red rápida alimentando a un receptor de baja velocidad. (b)Una red lenta alimentando a un receptor de alta velocidad.

Control de congestión de TCP (2) Un ejemplo de un algoritmo de congestión en Internet.

Administración del tiempo en TCP (a) Probabilidad de densidad del tiempo de arribo de un ACK en la capa de enlace de datos. (b) Probabilidad de densidad del tiempo de arribo de un ACK para TCP.

TCP y UDP inalámbricos Partiendo una conexión TCP en dos conexiones.

TCP Transicional (a) RPC usando TCP. (b) RPC usando T/TCP.

Problemas de rendimiento • • • Problemas de rendimiento en redes de computadoras Medidas de rendimiento de la red. Diseño de sistemas para mejor rendimiento Procesamiento rápido de TPDU Protocolos para redes de Gigabits

Problemas de rendimiento en redes de computadoras El estado de la transmisión de un megabit de San Diego a Boston (a) En t = 0, (b) Después de 500 μsec, (c) Despues de 20 msec, (d) Después de 40 msec.

Medidas de rendimiento de la red El ciclo básico para mejorar el rendimiento de la red. 1. Parámetros para medir relevanteme el rendimiento de una red. 2. Entender que es lo que se está haciendo. 3. Cambio de un parámetro.

Diseño de sistemas para mejorar el rendimiento Reglas: 1. Velocidad de CPU es más importante que la velocidad de la red. 2. Reducir el conteo de paquetes reduce la sobrecarga de software. 3. Minimizar el contexto de los conmutadores. 4. Minimizar las copias. 5. Se puede comprar más ancho de banda pero no retardos más bajos. 6. Eviatr congestión es mejor que recuperarse de ella. 7. Evitar los tiempos fuera.

Diseño de sistemas para mejorar el rendimiento (2) Response as a function of load.

Diseño de sistemas para mejorar el rendimiento (3) Cuatro contextos conmutados para manejar un paquete con administración de red en el espacio de usuario.

Procesamiento rápido de TPDU La ruta rápida de un emisor a un receptor se muestra con una línea gruesa. Los pasos del procesamiento de la ruta están sombreados.

Procesamiento rápido de TPDU (2) (a) Cabecera TCP. (b) Cabecera IP. En ambos casos, los campos sombreados son tomados del prototipo sin cambios.

Procesamiento rápido de TPDU (3) Una rueda de tiempo.

Protocolos para redes de Gigabits Tiempo de transferencia y reconocimiento de un archivo de 1 megabit a través de una línea de 4000 km.