Capa Transporte3-1 Capítulo 3: Continuación r 3.1 Servicios de la capa transporte r 3.2 Multiplexing y demultiplexing r 3.3 Transporte sin conexión: UDP.

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1 Capa Transporte3-1 Capítulo 3: Continuación r 3.1 Servicios de la capa transporte r 3.2 Multiplexing y demultiplexing r 3.3 Transporte sin conexión: UDP r 3.4 Principios de transferencia confiable de datos r 3.5 Transporte orientado a la conexión: TCP m Estructura de un segmento m Transferencia confiable de datos m Control de flujo m Administración de conexión r 3.6 Principios del control de congestión r 3.7 Control de congestión en TCP

2 Capa Transporte3-2 Control de flujo en TCP r El lado receptor de TCP tiene un buffer receptor: r El proceso aplicación puede ser lento en la lectura desde la capa de transporte. r La idea es hacer coincidir la tasa de transmisión con la tasa de lectura de la aplicación. Tx no sobrecargará el buffer del receptor por transmitir demasiado rápido Control de flujo r Ya hemos visto cómo TCP asegura confiabilidad en la transferencia, ahora veremos cómo consigue controlar el flujo de datos.

3 Capa Transporte3-3 Control de flujo en TCP: Cómo trabaja (supongamos que receptor descarta segmentos fuera de orden)  Espacio libre en buffer RcvWindow = RcvBuffer-[LastByteRcvd - LastByteRead]  Rx comunica el espacio libre a través del valor de RcvWindow en los segmentos  Así el receptor limita datos en transito (sin ACK) a RcvWindow ( Tx debe respetar el no envío de más datos que RcvWindows) m Esto garantiza que el buffer del Rx no se rebase (overflow)

4 Capa Transporte3-4 Capítulo 3: Continuación r 3.1 Servicios de la capa transporte r 3.2 Multiplexing y demultiplexing r 3.3 Transporte sin conexión: UDP r 3.4 Principios de transferencia confiable de datos r 3.5 Transporte orientado a la conexión: TCP m Estructura de un segmento m Transferencia confiable de datos m Control de flujo m Administración de conexión r 3.6 Principios del control de congestión r 3.7 Control de congestión en TCP

5 Capa Transporte3-5 Administración de Conexión en TCP Recordar: Transmisor y receptor TCP establecen una “conexión” antes de intercambiar segmentos de datos r TCP inicializa variables: m # de secuencia  buffers, información de control de flujo (e.g. RcvWindow ) r client: Iniciación de conexión Socket clientSocket = new Socket("hostname","port number");  server: contactado por cliente Socket connectionSocket = welcomeSocket.accept(); Saludo de manos de tres vías (Three way handshake): Paso 1: host cliente envía segmento TCP SYN al servidor m Especifica # secuencia inicial m no data Paso 2: host servidor recibe SYN, responde con segmento SYN & ACK m Servidor ubica buffers m Especifica # secuencia inicial Paso 3: cliente recibe SYN & ACK, responde con segmento ACK, el cual podría contener datos.

6 Capa Transporte3-6 Administración de la conexión TCP (cont.) Cliente Cierra la conexión: Cliente cierra socket: clientSocket.close(); Paso 1: host cliente envía segmento TCP FIN al servidor Paso 2: servidor recibe FIN, responde con ACK. Ante un cierre de conexión de la aplicación y envía FIN. client FIN server ACK FIN close closed timed wait closing closed

7 Capa Transporte3-7 Administración de la conexión TCP (cont.) Paso 3: cliente recibe FIN, responde con ACK. m Entra en “tiempo de espera” – responderá con ACK a FINs recibidos Paso 4: servidor, recibe ACK. Pasa a conexión cerrada. Nota: Con pequeña modificación se puede manejar FINs simultáneos. client FIN server ACK FIN close closed timed wait closing closed

8 Capa Transporte3-8 Administración de la Conexión TCP (cont) Ciclo de vida del cliente TCP Ciclo de vida del servidor TCP

9 Capa Transporte3-9 Administración de la Conexión TCP (cont) CLOSED LISTEN SYN_RCVDSYN_SENT ESTABLISHED CLOSE_WAIT LAST_ACKCLOSING TIME_WAIT FIN_WAIT_2 FIN_WAIT_1 Passive openClose Send/SYN SYN/SYN + ACK SYN + ACK/ACK SYN/SYN + ACK ACK Close/FIN FIN/ACKClose/FIN FIN/ACK ACK + FIN/ACK Timeout after two segment lifetimes FIN/ACK ACK Close/FIN Close CLOSED Active open/SYN cliente servidor

10 Capa Transporte3-10 Capítulo 3: Continuación r 3.1 Servicios de la capa transporte r 3.2 Multiplexing y demultiplexing r 3.3 Transporte sin conexión: UDP r 3.4 Principios de transferencia confiable de datos r 3.5 Transporte orientado a la conexión: TCP m Estructura de un segmento m Transferencia confiable de datos m Control de flujo m Administración de conexión r 3.6 Principios del control de congestión r 3.7 Control de congestión en TCP

11 Capa Transporte3-11 Principios del control de congestión Congestión: r Informalmente: “demasiadas fuentes envían demasiados datos demasiado rápido para que la red lo maneje” r Es distinto a control de flujo! r Manifestaciones: m Pérdidas de paquetes (buffer overflow en routers) m Grandes retardos (colas en los router) r Uno de los problemas top-10!

12 Capa Transporte3-12 Estrategias para control de congestión Control de congestión extremo a extremo: r No hay realimentación explícita de la red r La congestión es inferida desde las pérdidas y retardos observados por sistemas extremos r Es la estrategia usada por TCP Control de congestión asistido por la red: r routers proveen realimentación a sistemas extremos m Bit único indicando congestión (SNA, DECbit, TCP/IP ECN, ATM) m Explícitamente informa a Tx la tasa el router puede soportar Los podemos clasificar en dos grupos amplios:

13 Capa Transporte3-13 Caso de estudio: Control de congestión en ATM ABR ABR: available bit rate: r “servicio elástico” r Si camino del Tx no tiene “mayor carga”: m Tx debería usar ancho de banda disponible r Si camino de Tx está congestionado: m Tx reduce a un mínimo la tasa garantizada Celdas RM (resource management): r Enviadas a intervalos por Tx y entre celdas de datos r bits en celda RM fijados por switches (“asistido por la red”) m Bit NI: no incrementar tasa (congestión moderada) m Bit CI: Congestion Indication r Celdas RM son retornadas al Tx por el Rx con bits intactos ATM: Asynchronous Transfer Mode

14 Capa Transporte3-14 Caso de estudio: Control de congestión en ATM ABR r Campo ER (explicit rate) de dos bytes en celda RM m Switch congestionado puede bajar valor de ER en la celda m Tasa de envío del Tx se ajusta a la tasa mínima soportable en el camino r Bit EFCI en celdas de datos: es fijado en 1 en switch congestionado m Si celda de dato precedente tiene el EFCI marcado, Tx marca bit CI en celda RM retornada.

15 Capa Transporte3-15 Capítulo 3: Continuación r 3.1 Servicios de la capa transporte r 3.2 Multiplexing y demultiplexing r 3.3 Transporte sin conexión: UDP r 3.4 Principios de transferencia confiable de datos r 3.5 Transporte orientado a la conexión: TCP m Estructura de un segmento m Transferencia confiable de datos m Control de flujo m Administración de conexión r 3.6 Principios del control de congestión r 3.7 Control de congestión en TCP