Transferul datelor. Studiu de caz: TCP

Go-Back-N ARQ

• numărul secvenţial de 32 bit indică numărul de octet în trafic

• transferă un flux octet, blocuri utilizator cu dimensiunea nefixată

• transfer de date full duplex (bidirecţional)

• transmite datele de nivel superior atunci când acestea "doresc" (RFC793), încercând să acumuleze 512 octets de date

Recunoaştere cumulativă: recunoaşterea lui n implică recunoaşterea tuturor octeţilor până la n

• recunoaşterea pentru datele primite de la A la B influenţează pachetul de date de la B la A

Checksum pentru Internet: adaugă date, ia complementul 1

• acoperă atât datele cât şi headerul

Formatul de pachet TCP

Transferul de date: XTP

XTP: Xpress transfer protocol (protocol de transfer Xpress)

Desemnat pentru viteze mari, reţele de înaltă performanţă.

Numere cu secvenţa 32 bit cu tranziţie la numere cu secvenţa 64 bit

Câmpul prioritar 32 bit pentru diferite date prioritare

Transfer de date sigure sau nesigure selectabile pentru utilizator

Go-Back-N ARQ dar destinatarul poate de asemenea indica dimensiunea pachetelor primite

• expeditorul doar retransmite lipsurile

Checksum:

• formă de paritate bidimensională

• headerul şi datele verificate separat

• verificarea datelor poate fi dezactivată

• verificarea la final (transmite date în timp ce se calculează checksum

Controlul traficului şi al congestiei

• destinatarul nu este pregătit (de ex., buferele sunt pline)
• reacţie la congestie
  • multe pachete nerecunoscute pot însemna întârzieri mari între capete, reţea congestionată
  • reţeaua însăşi poate oferi expeditorului indicaţii asupra congestiei
• eliminarea congestiei:
  • expeditorul transmite uniform, pentru a evita supraîncărcările temporare ale reţelei

Controlul traficului: fituirea vitezei şi a resurselor între expeditor şi destinatar

• expeditorul nu trebuie să îl suprasolicite pe destinatar

Controlul congestiei: acţiune luată ca răspuns la întârzierea şi (în consecinţă) congestia în reţea.

• sufocarea expeditorului este numai una din soluţii

Scenariul controlului traficului

Două situaţii privind controlul traficului

Controlul explicit al traficului

• Destinatarul spune expeditorului cât de mult să transmită

Abstractizare utilă: expeditorul menţine fereastra de trecere peste numerele din secvenţă, indicând ce poate fi transmis

• utilizat în TCP şi TP4

• fereastra de control al congestiei (considerată opusă traficului) poate restricţiona în continuare expeditorul

Controlul traficului în TCP

Destinatarul avertizează în mod explicit despre spaţiul de buferare disponibil pentru expeditor

• "fereastra de avertizare" de 16-bit specifică numărul de octeţi (începând cu ACKnum) pe care expeditorul trebuie să îl primească

• dimensiunea maximă a ferestrei este de 64K

• în prezent se caută opţiuni pentru ferestre mai mari

A doua situaţie de control al traficului: controlul implicit

• recunoaşterile întârziate (indiferent de motiv) încetinesc expeditorul

• traseul virtual al IBM:

  • iniţial transmite fereastra de N pachete

  • recunoaşterea primului pachet în această fereastră permite expeditorului să transmită încă N pachete

  • fereastră arbitrară

  • numărul maxim de pachete nerecunoscute reduce traficul de pachete recunoscute

Controlul congestiei

Solicitarea temporară pentru partajarea resurselor (legături, procese, bufere) în nivelul reţea şi cele inferioare poate depăşi oferta:

• pachetele sunt buferate până când resursele devin disponibile

• în cazul buferelor pline, se pierde pachetul (se renunţă la el)

• multe buferări implică întărzieri excesive.

Controlul congestiei: efecte de retransmisie

Cazul ideal:

• fiecare pachet livrat cu succes până când subreţeaua atinge capacitatea necesară

• dacă este sub capacitatea necesară, se livrează pachetele adaptate la actuala capacitate

În cazul pierderilor sau a întârzierilor între capete, retransmisia poate determina o înrăutăţire a situaţiei.

• injectează mai mult (nu mai puţin) trafic în reţea

În mod real:

• Când oferta de încărcare creşte, se pierd mai multe pachete, determinând mai multe retransmisii, rezultând un trafic mai mare, şi deci mai multe pierderi

  • în cazul (b), fiecare pachet original este transmis de patru ori în medie

  • scăderea vitezei de transmisie (de ex., o valoare de aşteptare mai mare) creşte transferul de date total.

Trei situaţii de bază pentru controlul traficului

Controlul congestiei între capete

• În cazul congestiei observate la expeditor (de ex., întârzieri) destinatarul va controla expeditorul

• Control în buclă închisă

Controlul congestiei indicate de reţea

• Nivelul reţea oferă expeditorului feedbackul necesar

Controlul pe baza vitezei

• Comportarea expeditorului este fixată (limitată) în timp

• Control în buclă deschisă