Transport layer 4

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

Capa Transporte 3-2
Control de flujo en TCP
El lado receptor de
TCP tiene un buffer
receptor:
El proceso aplicación
puede ser lento en la
lectura desde la capa
de transporte.
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
Ya hemos visto cómo TCP asegura confiabilidad en la
transferencia, ahora veremos cómo consigue controlar el
flujo de datos.

Capa Transporte 3-3
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)
Esto garantiza que el
buffer del Rx no se
rebase (overflow)

Capa Transporte 3-4
3.1 Servicios de la
capa transporte
3.2 Multiplexing y
demultiplexing
3.3 Transporte sin
conexión: UDP
3.4 Principios de
transferencia
confiable de datos
a la conexión: TCP
datos
Control de flujo
de congestión
en TCP

Capa Transporte 3-5
Administración de Conexión en TCP
Recordar: Transmisor y
receptor TCP establecen
una “conexión” antes de
intercambiar segmentos de
datos
TCP inicializa variables:
# de secuencia
buffers, información de
control de flujo (e.g.
RcvWindow)
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
Especifica # secuencia inicial
no data
Paso 2: host servidor recibe
SYN, responde con segmento
SYN & ACK
Servidor ubica buffers
Especifica # secuencia inicial
Paso 3: cliente recibe SYN & ACK,
responde con segmento ACK, el
cual podría contener datos.

Capa Transporte 3-6
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
ACK
FIN
close
close
closed
timedwait
closing
closing
closed

Capa Transporte 3-7
Administración de la conexión TCP (cont.)
Paso 3: cliente recibe FIN,
responde con ACK.
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
ACK
FIN
close
close
closed
timedwait
closing
closing
closed

Capa Transporte 3-8
Administración de la Conexión TCP (cont)
Ciclo de vida del
cliente TCP
Ciclo de vida
del servidor TCP

Capa Transporte 3-9
Administración de la Conexión TCP (cont)
CLOSED
LISTEN
SYN_RCVD SYN_SENT
ESTABLISHED
CLOSE_WAIT
LAST_ACKCLOSING
TIME_WAIT
FIN_WAIT_2
FIN_WAIT_1
Passive open Close
Send/SYN
SYN/SYN + ACK
SYN + ACK/ACK
SYN/SYN + ACK
ACK
Close/FIN
FIN/ACKClose/FIN
FIN/ACKAC
K
+
FIN
/ACK
Timeout after two
segment lifetimes
FIN/ACK
ACK
ACK
ACK
Close/FIN
Close
CLOSED
Active open /SYN
cliente
servidor

Capa Transporte 3-
3.1 Servicios de la
capa transporte
3.2 Multiplexing y
demultiplexing
3.3 Transporte sin
conexión: UDP
3.4 Principios de
transferencia
confiable de datos
a la conexión: TCP
datos
Control de flujo
de congestión
en TCP

Capa Transporte 3-
Principios del control de congestión
Congestión:
Informalmente: “demasiadas fuentes envían
demasiados datos demasiado rápido para que la red lo
maneje”
Es distinto a control de flujo!
Manifestaciones:
Pérdidas de paquetes (buffer overflow en routers)
Grandes retardos (colas en los router)
Uno de los problemas top-10!

Capa Transporte 3-
Estrategias para control de congestión
Control de congestión
extremo a extremo:
No hay realimentación
explícita de la red
La congestión es inferida
desde las pérdidas y
retardos observados por
sistemas extremos
Es la estrategia usada por
TCP
Control de congestión
asistido por la red:
routers proveen
realimentación a sistemas
extremos
Bit único indicando
congestión (SNA,
DECbit, TCP/IP ECN,
ATM)
Explícitamente informa
a Tx la tasa el router
puede soportar
Los podemos clasificar en dos grupos amplios:

Capa Transporte 3-
Caso de estudio: Control de congestión en
ATM ABR
ABR: available bit rate:
“servicio elástico”
Si camino del Tx no tiene
“mayor carga”:
Tx debería usar ancho
de banda disponible
Si camino de Tx está
congestionado:
Tx reduce a un mínimo
la tasa garantizada
Celdas RM (resource
management):
Enviadas a intervalos por Tx y
entre celdas de datos
bits en celda RM fijados por
switches (“asistido por la red”)
Bit NI: no incrementar tasa
(congestión moderada)
Bit CI: Congestion
Indication
Celdas RM son retornadas al
Tx por el Rx con bits intactos
ATM: Asynchronous Transfer Mode

Capa Transporte 3-
Caso de estudio: Control de congestión
en ATM ABR
Campo ER (explicit rate) de dos bytes en celda RM
Switch congestionado puede bajar valor de ER en la celda
Tasa de envío del Tx se ajusta a la tasa mínima soportable en el
camino
Bit EFCI en celdas de datos: es fijado en 1 en switch
congestionado
Si celda de dato precedente tiene el EFCI marcado, Tx marca bit
CI en celda RM retornada.

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