Chương 3: Lớp Transport

3.2 Multiplexing và demultiplexing... UDP: User Datagram Protocol [RFC 768]... chờ ACK hoặc NAKchờ gọi từ lớp dưới rdt_senddata Λ... chờ ACK hoặc NAKchờ gọi từ lớp dưới rdt_senddata Λ...

❍ UDP: v n chuy n không k t ậ ể ế

n i (connectionless)ố

❍ TCP: v n chuy n h ng k t ậ ể ướ ế

n i (connection-oriented)ố

❍ đi u khi n t c ngh nề ể ắ ẽ TCP

Ch ng 3: N i dung trình bày ươ ộ

3.1 Các d ch v l p Transport ị ụ ớ

Các d ch v và giao th c ị ụ ứ

Transport

❒ cung c p ấ truy n thông logic ề

ch y trên các host khác nhauạ

application

transport

network data link physical

network data link physical

network data link physical

network data link physical

network data link physical network

data link physical

log ica

l en d-e

nd t ran

❒ các host = các gia đình

❒ giao th c transport = ứ Ann và Bill

❒ giao th c l p network = ứ ớ

d ch v b u đi n ị ụ ư ệ

Các giao th c l p transport trên ứ ớ

❒ không tin c y, truy n ậ ề

không theo th t : UDP ứ ự

application

transport

network data link physical

network data link physical

network data link physical

network data link physical

network data link physical network

data link physical

log ica

l en d-e

nd t ran

3.2 Multiplexing và

demultiplexing

link physical

application transport network link physical

Multiplexing t i host g i:ạ ử

❒ host dùng đ a ch IP & s port ị ỉ ố

đ đi u h ng đo n đ n ể ề ướ ạ ế

socket thích h pợ

32 bits

d li u ng d ngữ ệ ứ ụ(thông đi p)ệcác header fields khác

d ng th c đo n TCP/UDPạ ứ ạ

❒ Khi host nh n đo n UDP: ậ ạ

❍ ki m tra port đích trong ể

đo nạ

❍ đi u h ng đo n UDP đ n ề ướ ạ ếsocket nào phù h p v i s ợ ớ ốport đó

❒ IP datagrams v i đ a ch ớ ị ỉ

IP ngu n và/ho c s port ồ ặ ố khác nhau có th đ c ể ượ

đi u h ng đ n cùng ề ướ ế socket

serverIP: C

SP: 6428 DP: 9157

SP: 9157 DP: 6428

SP: 6428 DP: 5775

SP: 5775 DP: 6428

SP cung c p “đ a ch tr v ”ấ ị ỉ ở ề

k t n i t client ế ố ừ

❍ k t n i HTTP không b n ế ố ề

v ng s có socket khác ữ ẽnhau cho m i yêu c uỗ ầ

serverIP: C

SP: 9157 DP: 80

SP: 9157 DP: 80

D-IP:C

S-IP: A D-IP:C

S-IP: B

SP: 5775 DP: 80 D-IP:C S-IP: B

serverIP: C

SP: 9157 DP: 80

SP: 9157 DP: 80

D-IP:C

S-IP: A D-IP:C

S-IP: B

SP: 5775 DP: 80 D-IP:C S-IP: B

3.3 V n chuy n không k t n i: ậ ể ế ố

UDP

UDP: User Datagram Protocol [RFC 768]

❒ truy n tin c y trên UDP: ề ậ

thêm kh năng này t i l p ả ạ ớ

header

❒ đ t giá tr checksum vào ặ ị

tr ng UDP checksum ườ

bên nh n: ậ

❒ tính toán checksum c a đo n ủ ạ

đã nh nậ

❒ ki m tra giá tr trên có b ng ể ị ằ

v i giá tr trong tr ng ớ ị ườchecksum:

❍ NO – có l i x y raỗ ả

❍ YES – không có l i ỗ

❍ Nh ng có th còn l i khác ư ể ỗ

M c tiêu: ụ ki m tra các “l i” (các bit c đã b t lên) ể ỗ ờ ậ

trong các đo n đã truy n ạ ề

3.4 Các nguyên lý c a vi c ủ ệ

Các nguyên lý truy n d li u tin ề ữ ệ

c y ậ

❒ quan tr ng trong các l p application, transport, link ọ ớ

❒ là danh sách 10 v n đ quan tr ng nh t c a m ngấ ề ọ ấ ủ ạ

❒ các đ c thù c a kênh truy n không tin c y s xác đ nh s ph c ặ ủ ề ậ ẽ ị ự ứ

t p c a giao th c truy n d li u data transfer protocol (rdt) ạ ủ ứ ề ữ ệ

Các nguyên lý truy n d li u tin ề ữ ệ

c y ậ

❒ quan tr ng trong các l p application, transport, link ọ ớ

❒ là danh sách 10 v n đ quan tr ng nh t c a m ngấ ề ọ ấ ủ ạ

Các nguyên lý truy n d li u tin ề ữ ệ

c y ậ

❒ quan tr ng trong các l p application, transport, link ọ ớ

❒ là danh sách 10 v n đ quan tr ng nh t c a m ngấ ề ọ ấ ủ ạ

❒ các đ c thù c a kênh truy n không tin c y s xác đ nh s ặ ủ ề ậ ẽ ị ự

ph c t p c a giao th c truy n d li u data transfer protocol ứ ạ ủ ứ ề ữ ệ

Truy n d li u tin c y ề ữ ệ ậ

S : ẽ

❒ ch xem xét truy n d li u theo 1 h ng duy ỉ ề ữ ệ ướ

nh t ấ

❍ nh ng đi u khi n lu ng thông tin s theo c 2 chi u!ư ề ể ồ ẽ ả ề

❒ dùng máy tr ng thái h u h n (finite state ạ ữ ạ

machines-FSM) đ xác đ nh bên g i, bên nh n ể ị ử ậ

Rdt1.0: truy n d li u tin c y trên 1 kênh truy n tin ề ữ ệ ậ ề

c y ậ

❒ kênh u tiên tin c y hoàn toàn ư ậ

❍ không có các l iỗ

❍ không m t mát các góiấ

❒ các FSM phân bi t cho bên g i, bên nh n: ệ ử ậ

❍ bên g i g i d li u vào kênh u tiênử ử ữ ệ ư

❍ bên nh n nh n d li u t kênh u tiênậ ậ ữ ệ ừ ư

chờ gọi

từ lớp dưới

rdt_rcv(packet)

❍ bên g i g i l i gói nào đ c xác nh n là NAKử ử ạ ượ ậ

❒ các cơ chế mới trong rdt2.0 (sau rdt1.0):

❍ ki m tra l iể ỗ

❍ nh n ph n h i: các thông đi p đi u khi n (ACK,NAK) bên ậ ả ồ ệ ề ể

nh n ậ  bên g iử

chờ ACK hoặc NAK

chờ gọi từ lớp dưới

bên g i ử

bên nh n ậ

rdt_send(data)

Λ

chờ ACK hoặc NAK

chờ gọi từ lớp dưới rdt_send(data)

Λ

chờ ACK hoặc NAK

chờ gọi từ lớp dưới rdt_send(data)

Λ

bên g i g i 1 gói, ử ửsau đó d ng l i ch ph n h iừ ạ ờ ả ồ

từ bên nhận

d ng và chừ ờ

Λ Λ

rdt2.1: bên g i qu n lý các ACK/NAK b ử ả ị

chờ

0 từ dưới

sndpkt = make_pkt(NAK, chksum) udt_send(sndpkt)

rdt_rcv(rcvpkt) &&

not corrupt(rcvpkt) &&

has_seq0(rcvpkt)

rdt_rcv(rcvpkt) && notcorrupt(rcvpkt) && has_seq1(rcvpkt)

extract(rcvpkt,data) deliver_data(data) sndpkt = make_pkt(ACK, chksum) udt_send(sndpkt)

chờ

1 từ dưới

rdt_rcv(rcvpkt) && notcorrupt(rcvpkt) && has_seq0(rcvpkt)

extract(rcvpkt,data) deliver_data(data) sndpkt = make_pkt(ACK, chksum) udt_send(sndpkt)

rdt_rcv(rcvpkt) && (corrupt(rcvpkt)

sndpkt = make_pkt(ACK, chksum) udt_send(sndpkt)

❍ tr ng thái ch rõ có hay ạ ỉkhông mong ch s th ờ ố ứ

rdt2.2: g i, nh n các m nh ử ậ ả

Chờ cho gọi 0 từ trên

sndpkt = make_pkt(0, data, checksum) udt_send(sndpkt)

g i phân m nhử ả

FSM

Chờ cho gọi

0 từ dưới

rdt_rcv(rcvpkt) && notcorrupt(rcvpkt) && has_seq1(rcvpkt)

❒ truy n l i n u không nh n ề ạ ế ậACK trong kho ng th i gian ả ờnày

❒ n u gói (ho c ACK) ch tr ế ặ ỉ ễ(không m t):ấ

rdt3.0 g i ử

sndpkt = make_pkt(0, data, checksum) udt_send(sndpkt)

start_timer rdt_send(data)

Chờ cho ACK 0

rdt_rcv(rcvpkt) &&

( corrupt(rcvpkt) ||

isACK(rcvpkt,1) )

Chờ cho gọi 1

udt_send(sndpkt) start_timer

từ trên

Chờ cho ACK 1

Λ rdt_rcv(rcvpkt) Λ

Λ

hành đ ng c a rdt3.0 ộ ủ

hành đ ng c a rdt3.0 ộ ủ

L (đ dài gói tính b ng bits)ộ ằ

R (t c đ truy n, bps)ố ộ ề =

❍ gói 1KB m i 30 msec -> 33kB/s trên đ ng truy n 1 Gbpsỗ ườ ề

❍ giao th c network h n ch vi c dùng các tài nguyên v t lý!ứ ạ ế ệ ậ

rdt3.0: ho t đ ng d ng-và-ch ạ ộ ừ ờ

gói đầu tiên đã truyền, t = 0

RTT

gói cuối cùng đã truyền, t = L / R

gói đầu tiên đã đến gói cuối cùng đã đến, gửi ACK

ACK đến, gửi gói kế tiếp,

t = RTT + L / R

30.008 = 0.00027 microsec

L / R RTT + L / R =

Các giao th c Pipelined ứ

Pipelining: bên g i cho phép g i nhi u gói đ ng th i, ử ử ề ồ ờ

không c n ch báo nh n đ c ầ ờ ậ ượ

❍ nhóm các s th t ph i tăng d nố ứ ự ả ầ

❍ ph i có b nh đ m t i n i g i và/ho c n i nh nả ộ ớ ệ ạ ơ ử ặ ơ ậ

❒ hai d ng ph bi n c a các giao th c pipelined: ạ ổ ế ủ ứ

go-Back-N, L p có l a ch n ặ ự ọ

Đ kh d ng tăng lênộ ả ụ

g p 3 l n!ấ ầ

Bên g i: ử

❒ k-bit s th t trong header c a góiố ứ ự ủ

❒ “c a s ” tăng lên đ n N, cho phép g i các gói liên t c không c n ử ổ ế ử ụ ầACK

❒ ACK(n): ACKs t t c các gói đ n, ch a s th t n – “ACK tích lũy”ấ ả ế ứ ố ứ ự

❍ có th nh n các ACK trùng l p (xem bên nh n)ể ậ ặ ậ

❒ đ nh thì cho m i gói trên đ ng truy nị ỗ ườ ề

❒ timeout(n): g i l i gói n và t t c các gói có s th t cao h n ử ạ ấ ả ố ứ ự ơ

trong c a sử ổ

GBN: bên g i m r ng FSM ử ở ộ

chờ start_timerudt_send(sndpkt[base])

udt_send(sndpkt[base+1])

… udt_send(sndpkt[nextseqnum-1]) timeout

rdt_send(data)

if (nextseqnum < base+N) { sndpkt[nextseqnum] = make_pkt(nextseqnum,data,chksum) udt_send(sndpkt[nextseqnum])

if (base == nextseqnum) start_timer

nextseqnum++

} else refuse_data(data)

base = getacknum(rcvpkt)+1

rdt_rcv(rcvpkt) &&

notcorrupt(rcvpkt)

base=1 nextseqnum=1

rdt_rcv(rcvpkt)

&& corrupt(rcvpkt)

Λ

deliver_data(data) sndpkt = make_pkt(expectedseqnum,ACK,chksum) udt_send(sndpkt)

GBN

ho t đ ng ạ ộ

L p có l a ch n ặ ự ọ

❒ bên nh n thông báo đã nh n đúng t t c t ng gói ậ ậ ấ ả ừ

m t ộ

❍ đ m (buffer) các gói n u c n thi tệ ế ầ ế

❒ bên g i ch g i l i các gói nào không nh n đ c ử ỉ ử ạ ậ ượ

L p có l a ch n: các c a s g i, nh n ặ ự ọ ử ổ ử ậ

th t ), d ch chuy n c a s ứ ự ị ể ử ổ

đ n gói ch a nh n k ti pế ư ậ ế ếgói n trong [rcvbase-N,rcvbase- 1]

❒ ACK(n)

ng c l i: ượ ạ

❒ l điờ

Nh n ậ

Ho t đ ng c a l p có l a ch n ạ ộ ủ ặ ự ọ

3.5 V n chuy n h ng k t n i: ậ ể ướ ế ố

TCP

TCP: T ng quan ổ RFCs: 793, 1122, 1323, 2018, 2581

❒ d li u full duplex: ữ ệ

❍ lu ng d li u đi 2 chi u ồ ữ ệ ề trong cùng m t k t n i ộ ế ố

❍ MSS: maximum segment size – kích th c đo n t i ướ ạ ố đa

❒ h ng k t n i: ướ ế ố

❍ b t tay (trao đ i các ắ ổ thông đi p đi u khi n) ệ ề ể

tr ng thái bên g i, bên ạ ử

nh n tr c khi trao đ i ậ ướ ổ

d li u ữ ệ

❒ đi u khi n lu ng: ề ể ồ

❍ bên g i s không l n át ử ẽ ấ bên nh n ậ

TCP: c u trúc đo n ấ ạ

port # ngu nồ port # đích

32 bits

d li u ng d ngữ ệ ứ ụ(đ dài thay đ i)ộ ổ

s th tố ứ ự

s ACKố

c a s nh n ử ổ ậ con tr URG ỏ checksum

F S R P A U

head len usednot

Tùy ch n (đ dài thay đ i)ọ ộ ổ

URG: d li u kh n c p ữ ệ ẩ ấ

(th ng không dùng) ườ

ACK: ACK #

h p l ợ ệ PSH: push data now

nh n ậ

đ m b i s byte ế ở ố

c a d li u ủ ữ ệ

Internet checksum (gi ng UDP) ố

‘C’, ph n h i ả ồ

ng c l i ‘C’ ượ ạ

time tình hu ng telnet đ n gi n ố ơ ả

TCP Round Trip Time vàTimeout

❒ SampleRTT: th i gian đ c đo t ờ ượ ừkhi truy n đo n đ n khi báo nh n ề ạ ế ậACK

TCP Round Trip Time và Timeout

❒ giá tr đ c tr ng: ị ặ ư α = 0.125