Elementi di Reti di telecomunicazione

T R3 bit di numerazione, esempio:= 1WR = 2WT

All'inizio trasmettitore e ricevitore sono allineati. Ci sono i contatori ciclici che arrivano fino a 7. (Quando negli esempi parla si fa riferimento a degli interi in realtà la si deve pernsare non come la numerazione ciclica da 1 a 7 ma come la serie di combinazioni che si possono fare con 7 bit e che si ripetono ciclicamente.)

+ < 2 kIl fatto che si ha perché si rischia di inviare ad esempio un ACK(0) senza essere in grado di riconoscere aW WT R quale ciclo apparnteneva.

1. Le finestre di trasmissione e ricezione "scorrono" sulle PDU
2. Il ricevitore riceve la PDU 0, invia ACK(0) e avanza la finestra: aspetta la→
3. Il trasmettitore invia le PDU 0, 1. PDU 1.
4. Il ricevitore riceve la PDU 1, invia ACK(1) e avanza la finestra.
5. Il trasmettitore riceve ACK(0), avanza la finestra e trasmette la PDU 2
6. Il ricevitore riceve la

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PDU 2, invia ACK(2) e 6) Il trasmettitore riceve ACK(1) e ACK(2),avanza la finestra. avanza la finestra e invia le PDU 3 e 4

7) Il ricevitore riceve le PDU 3 e 4, invia ACK(3)

8) Il trasmettitore riceve ACK(3) e ACK(4),e ACK(4) e avanza la finestra. avanza la finestra e invia le PDU 5 e 6.

9) Il ricevitore riceve le PDU 5 e 6, invia ACK(5)

10) Il trasmettitore riceve ACK(5) e ACK(6),e ACK(6) e avanza la finestra. avanza la finestra e invia le PDU 7 e 0→ Il ciclo ricomincia.

numerazione PDU e finestre<deve essere .W WT RSe non si perde nessun pacchetto non si creano problemi.L'importante è che e siano minori dello spazio di numerazione.W WT R>Se posso comunque avere perdite sistematiche al ricevitore.W WT R– applicazione troppo lenta a ricevere i dati– in caso di perdita di 1 PDU le altre non stanno tutte nella finestra di ricezione= 1Se posso solamente recuperare le perdite con tecnica Go back NWR– ricevitore molto semplice e senza praticamente

La prima possibilità è di tipo conservativo. Il secondo caso è quello più aggressivo: in internet la maggior parte dei casi in cui vengono persi i pacchetti è dovuto al raggiungimento di limiti di capienza dei buffer.

Il trasmettitore:

• trasmette fino ad PDU senza ricevere ACKN WT
• per ciascuna inizializza un timeout
• quando riceve un ACK relativo ad una PDU la toglie dalla finestra di trasmissione e trasmette una nuova PDU
• se scade un timeout ritrasmette selettivamente la PDU relativa all'ACK (e reinizializza il timeout)
• quando ritrasmette una PDU può:
  • fermarsi fino a quando ha ricevuto l'ACK di questa PDU
  • continuare a trasmettere PDU nuove se la dinamica della finestra e degli ACK relativi alle altre PDU lo consente

Il ricevitore:

• riceve una PDU
• controlla la correttezza della PDU
• controlla il numero di sequenza
• se la PDU è corretta ed in sequenza la

consegna al livello superiore– se la PDU è corretta ma non in sequenza:

• se è dentro la finestra di ricezione la memorizza
• se è fuori dalla finestra di ricezione la scarta

invia un ACK

• relativo alla PDU ricevuta (ACK selettivi)
• relativo all’ultima PDU ricevuta in sequenza (ACK cumulativi)

GoBackN

Il sender può trasmettere pacchetti multipli senza riscontro ma non può avere più di un certo numero (N) di pacchetti nonriscontrati.

In questo protocollo gli ACK sono di tipo cumulativo.

Anche in questo caso si fa uso del timeout: se questo scade il sender rispedisce tutti i segmenti che sono già stati spediti mache non hanno avuto un riscontro.

Questo protocollo si rende problematico quando la dimensione della finestra e il protodotto ritardo*larghezza di banda sonoentrambi grandi → un singolo errore in un pacchetto può costringere il GBN a ritrasmettere un grande numero di pacchetti,molti dei

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esempio: collegamento da 1 Gbit/s, ritardo di propagazione = utilizzo → è la frazione di tempo in cui il mittente èU15 ms, pacchetti da 1 kbyte: occupato nell’invio di bit.

Un pacchetto da 1 kb ogni ~ 30 msec → throughput di~33 kbit/s in un collegamento da 1 Gbit/s.

Il protocollo di trasporto limita l’uso delle risorse fisiche!

In altri termini pago 1Gbit/s e ottengo 30msec.

Per risolvere il problema basta aumentare la dimensione della finestra: ossia per farla lavorare in pipelining.

Stop and Wait finestra > 1 → pipelining

Si trasmette tutto quello che consente la finestra.

La dimensione della finestra di trasmissione devessere superiore al numero di tutti i pacchetti in volo sommato al numero ditutti gli ACK che dovranno arrivare e in realtà possibilmente si deve tenere anche conto di qualcosa che è fermo (in ritardo)

alricevitore.Pipelining: aumento dell'utilizzo

Se si aumenta la finestra di trasmissione: io trasmetto 3 pacchetti, aspetto il mioRTT, quando il ricevitore ha ricevuto l'ultimo bit del pacchetto, calcola il CRC e invial'ACK in tempo trascurabile. + 3 LIn questo caso il primo ACK torna dopo .RTT RDi fatto viene aumentato l'utilizzo della rete in modo approssimativamente lineare."Approssimativamente" perchè questa rappresentazione sarebbe più adatta ad unlivello fisico piuttosto che di trasporto e non vede direttamente la velocità ditrasmissione.A livello software "passare un'informazione" da un processo ad un altro si allocaun'area di memoria comune e per informare l'altro processo che quell'informazione èdisponibile nella memoria condivisa.RTT = tempo che il segmento impiegato fra quando il segmento è pronto e quando accetto la risposta di ricezione.@November 4, 2021Transmission Control

Protocol TCP

Nasce fra i primissimi protocolli di internet e viene continuamente modidicato dagli RFC che lo hanno reso uno dei protocolli piùcomplressi.

NB: se la rete è congestionata, l'unico livello che può averne una misura di diretta è lo strato di rete.

Il “Transmission Control Protocol” è un protocollo a finestra con ACK cumulativi e ritrasmissioni selettive.

La finestra di ricezione e trasmissione possono essere variate dinamicamente durante la comunicazione.

Versioni e patch successive lo hanno reso uno dei protocolli più complessi della suite di Internet.

• TCP è orientato alla connessione → prima che un processo applicativo possa cominciare a spedire dati ad un altro, idue processi devono scambiarsi un handshake.
• Affidabile
• Implementa controllo di flusso
• Cerca di controllare il traffico iniettato in funzione della congestione nella rete

Elementi di Reti di Telecomunicazione 80TCP:

• Richard Stevens: TCP Illustrated, vol.1-2-3
• RFC 2581: TCP Congestion Control
• RFC 793 (1981): Transmission Control
• RFC 2582: The NewReno Modification to TCP's Fast Recovery AlgorithmProtocol
• RFC 2883: An Extension to the Selective Acknowledgement (SACK) Option
• RFC 1122/1123 (1989): Requirements for for TCPInternet Hosts
• RFC 2988: Computing TCP's Retransmission Timer
• RFC 1323 (1992): TCP Extensions for High Performance
• RFC 2018 (1996) TCP SelectiveAcknowledgment Options

Fornisce porte per (de)multiplazione

Una entità TCP di un host, quando deve comunicare con un'entità (entità = processi) TCP di un altro host, crea una connessione (three way handshake) fornendo un servizio simile ad un circuito virtuale bidirezionale (full duplex) e con controllo di errore e garanzia di consegna in sequenza.

Mantiene informazioni di stato negli host per ogni

identificazione delle connessioni

Una connessione TCP tra due processi è definita dai suoi endpoints (punti terminali), univocamente identificati da un socket:

• Indirizzi IP host sorgente e host destinazione
• Numeri di porta TCP host sorgente e host destinazione

Esempio: connessione TCP tra porta 15320 host 130.192.24.5 e porta 80 host 193.45.3.10.

Nota: TCP e UDP usano porte indipendenti.

TRASMETTITORE TCP

Si occupa di suddividere i dati dell'applicazione in segmenti.

≥ 1MSS

Usa protocollo a finestra dinamica con (maximun segment size).

WT

Attiva timer (sempre lo stesso) quando invia i segmenti:

→ segmenti non confermati allo scadere d