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REDES DE
COMPUTADORES
Prof. Ivan Nunes da Silva
UNIDADE 6 Protocolo TCP/IP
(Aula 10 Sistema TCP/IP e Aspectos do Protocolo TCP)
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1.1 Introduo ao TCP (1)
1. Protocolo TCP
O TCP (Transmission Control Protocol) o protocolo em nvel
de camada de transporte que oferece confiabilidade famlia
TCP/IP (RFC 793).
Rede Fsica
Ethernet
Token RingPPP (modem)
FDDIFTS
Camada deAcesso Rede
Camada deInternet
Camada de
Transporte
Camada deAplicao
ICMPARP
RARP
TCP UDP
Aplicaes de
Rede
IP
Qualquer TCP
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1.1 Introduo ao TCP (2)
1. Protocolo TCP
Os projetistas queriam uma interface direta para asAplicaes:
Capacidade de apontar os dados no apenas para umhost, mas para uma aplicao, utilizando-se da mesmaconexo lgica no transporte dos dados.
Um mecanismo de multiplexao (aceitar dados devrias aplicaes e direcion-los para uma sada naCamada Internet).
Um mecanismo de demultiplexao (aceitar os dadosda Camada Internet e direcion-los para vriasAplicaes).
Outro aspecto do MUX/DEMUX que uma nicaaplicao pode manter conexes com vrios hostssimultaneamente.
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1.1 Introduo ao TCP (3)
1. Protocolo TCP
O Processo de Multiplexao:
MULTIPLEXAO
AP1 AP2 AP3 AP4
Portas
Camada deAplicao
Camada deTransporte TCP / UDP
Camada deAcesso Rede
Camada de
Internet
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1.1 Introduo ao TCP (4)
1. Protocolo TCP
O Processo de Demultiplexao:
DEMULTIPLEXAO
AP1 AP2 AP3 AP4
Portas
Camada deAplicao
Camada deTransporte TCP / UDP
Camada deAcesso Rede
Camada de
Internet
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1.1 Introduo ao TCP (5)
1. Protocolo TCP
Portas Para as Aplicaes:
As Aplicaes podem enderear dados por meio dosprotocolos UDP e TCP usando nmeros de Portas.
Uma Porta um endereo interno predefinido que servecomo uma via daAplicao para a Camada de Transporte evice-versa.
AsAplicaes mais conhecidas utilizam-se de nmeros deportas default, previamente reservados para seu uso.
As portas 1 a 1023 so utilizadas porAplicaes maisconhecidas.
As portas 1024 a 65535 so utilizadas por outras aplicaesquaisquer.
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1.1 Introduo ao TCP (6)
1. Protocolo TCP
Exemplos de Portas TCP:
Servio Nmero de DescrioPorta
echo 7 Eco
ftp 21 File Transfer Protocol (FTP)
telnet 23 Conexo de rede de terminal
smtp 25 Simple Mail Transport Protocol (e-mail)
gopher 70 Gopher service (Web anterior ao WWW)
finger 79 Finger (Busca de informaes em uma rede)
http 80 Servio da WWWpop3 110 Post Office Protocol v. 3 (POP-3)
nntp 119 Network News Transfer Protocol (News)
nbsession 139 Servio de sesso do NetBIOS
news 144 Notcias
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1.1 Introduo ao TCP (7)
1. Protocolo TCP
Exemplos de Portas UDP:
Servio Nmero de DescrioPorta
echo 7 Econameserver 53 Domain Name Server (DNS)
tftp 69 Trivial File Transfer Protocol
sunrpc 111 Remote Procedure Call (RPC)
ntp 123 Network Time Protocol
nbname 137 Nome do NetBIOS
snmp 161 Simple Network Management Protocol
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1.2 Caractersticas do Servio TCP
1. Protocolo TCP
o protocolo mais complexo e importante da pilha TCP/IP. Responsvel por prover s Aplicaes um DATA STREAM
(fluxo de dados) que apresente :- Confiabilidade (RELIABILITY)- Controle de Fluxo- Controle de Erro- Multiplexao entre Aplicaes
Orientao conexo: estabelecimento, transferncia eencerramento.
Comunicao ponto-a-ponto : cada conexo tem exatamente
duas extremidades. Confiabilidade completa: garante que todos os dados sero
entregues livres de erros e na ordem correta.
Estabelecimento de conexo confivel: garante que dados deconexes anteriores no interferiro com a nova conexo.
Encerramento de conexo gracioso: garante que todos osdados sero entregues antes da conexo ser fechada.
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1.3 Controle de Erros e de Perdas (1)
1. Protocolo TCP
Segmentos so encapsulados em datagramas IP:
Podem chegar com erros ou podem ser perdidos.
O controle de erros e de perdas de segmentos baseadoem mecanismos de:
Deteco de erros Checksum gerado pelo emissrio e verificado pelo
destinatrio.
Confirmao pos itiva de recebimento comRetransmisso
PAR Positive Acknowledgment with Retransmission;
Emissrio retransmite o segmento de tempos em tempos atreceber uma confirmao do destinatrio (ACK);
Quando um destinatrio recebe um segmento com checksumvlido ele envia um pacote de confirmao (ACK).
Temporizao
Adaptativa estima atraso de ida-e-volta (round-trip delay).
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1.3 Controle de Erros e de Perdas (2)
1. Protocolo TCP
Exemplo de Retransmisso
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1.3 Controle de Erros e de Perdas (3)
1. Protocolo TCP
Exemplo de Temporizao Adaptativa
Otimizao de Desempenho
Situao 1 Situao 2
Tempo 1
Tempo 2
Tempo 1
Tempo 2
Quando comparados com o time out pequeno da Situao 2, o time out da Situao 1
maior em virtude de seus maiores tempos de envio e recebimento de pacotes.
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1.4 Ordenao e Confirmao de Segmentos
1. Protocolo TCP
Segmentos so encapsulados em datagramas IP: Podem chegar fora de ordem ou podem ser perdidos.
Ordenao de segmentos: No estabelecimento da conexo, cada extremidade
conhece o nmero de seqncia inicial da outraextremidade;
Cada segmento carrega seu nmero de seqncia (ordemdo primeiro byte do segmento dentro do stream);
Reordenao com uso de buffers.
Confirmao de segmentos: Cada segmento de confirmao carrega um nmero que diz
ao emissrio quantos bytes (em ordem) j foram recebidos;
Se a confirmao demora, o emissrio retransmite ossegmentos a partir da ltima confirmao.
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1.5 Controle de Fluxo de Segmentos (1)
1. Protocolo TCP
Buffers para reordenao de segmentos solimitados.
O controle de fluxo de segmentos baseado nomecanismo de janelas deslizantes (sliding
windows) com adio de anncio do tamanho dajanela (window advertisement). Cada segmento carrega, alm do nmero de confirmao,
um tamanho de janela que indica ao emissrio quantosbytes o destinatrio dispe no buffer;
O emissrio pode transmitir segmentos at o limite dajanela, ento deve parar e esperar pela confirmao desegmentos;
O tamanho da janela pode ser alterado dinamicamente paracontrolar o fluxo de segmentos:
Janela = zero pare de transmitir.
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1.6 Estabelecimento Confivel de Conexo (2)
1. Protocolo TCP
Ilustrao do Mecanismo de Three-way Handshake:
SYN, S(X)
SYN, ACK, S(Y), A(X+1)
ACK, S(X+1), A(Y+1), DATA
Host A Host B
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1.7 Formato de Segmento TCP (1)
1. Protocolo TCP
Porta Origem Porta Destino
Nmero de Seqncia
Nmero de reconhecimento - ACK
ReservadoTamanho
do
cabealho
FI
N
SY
N
RS
T
PS
H
AC
K
UR
G
Janela
Checksum Ponteiro de urgncia
Opes Padding
Dados
Nmeros de porta identificam aplicaes (16 bits).
Nmero de seqncia (32 bits).
Nmero de reconhecimento ACK (32 bits).
Tamanho do cabealho (4 bits) .
nmero de palavras de 32 bits que indica o tamanho do cabealho.
Reservado (6 bits): para uso futuro.
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2.1 Introduo ao UDP
2. Protocolo UDP
O UDP (User Datagram Protocol RFC 768 ) um protocolode transporte no orientado conexo.
Rede Fsica
Ethernet
Token RingPPP (modem)
FDDIFTS
Camada deAcesso Rede
Camada de
Internet
Camada de
Transporte
Camada deAplicao
ICMPARP
RARP
TCP UDP
Aplicaes de
Rede
IP
Qualquer UDP
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2.2 Caractersticas do UDP
2. Protocolo UDP
Servio de datagrama para as aplicaes.
No orientado a conexo.
No confivel (No usa confirmao para certificao daentrega de dados).
No implementa nenhum mecanismo de recuperao deerros.
Mais eficiente do que TCP:
No estabelece conexo.
No confirma recebimento de dados.
Ideal para muitas aplicaes cliente / servidor:
Servidor no sabe quais e nem quantos clientes iro solicitarseus servios.
Protocolos do tipo requisio / resposta.
Resposta confirma a requisio.
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2.3 Formato do Datagrama do UDP
2. Protocolo UDP
Porta Origem (16 bits) e Porta Destino (16 bits).
Tamanho (16 bits): tamanho em octetos docabealho + dados.
CheckSum: gerado a partir do cabealho e dosdados (16 bits). Item opcional e um valor zero nessecampo indica que a soma no foi realizada.
Porta Origem Porta Destino
Tamanho CheckSum
Dados
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3.1 Ilustrao das Camadas do TCP/IP
3. Encapsulamento TCP/UDP
Aplicao
UDP/TCP
Internet
Interface
de rede
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3.2 Ilustrao do Encapsulamento
3. Encapsulamento TCP/UDP
dados do usurio
cabealhoUDP/TCP
cabealho
IP
cabealhode rede
mensagensDNS, SNMP, ...
datagrama UDP/segmento TCP
datagrama IP
quadro da camadade rede
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Fim da Apresentao