لایه انتقال در شبکه اینترنت

صفحه 1:
‎ir‏ فاوری افلامات ‎UPd ‎۰ ‏ود ردان‎ :E.mailh osstin ft un 5 ttp://hosseini.staffcms.um.ac.ir :Home page ‏ا ‏فص ‏2 ‏3 ‏لي ‏2 ‏2 ‏9 ‏© 7 > هج 3 2 ل © 2 2 ‎ 

صفحه 2:
Ly Ly Je ‏ا‎ اروش برقراري ارتباط در پروتکل 06 لا روش کنترل جریان داده‌ها در پروتکل ۳۵۵ ۵ زمان سنجها و عملکرد آنها در پروتکل ‎TCR‏ OOP ‏پروتکل‎ ۵ 00۵۵00۵۵0۵۵۵۵۵ 

صفحه 3:
4 ‏إمبد‎ a ihe ‏دول رفرادى ااساط در‎ * ‏لعا‎ مرحله اول: * ارسال یک بسته 00 خالي از داده از طرف شروع‌کننده ارتباط با يتهاي ۵۷۵2 و 000-0 و قراردادن عدد « درون فیلد شماره ترتیب هه هه هه هه 0 * اعلام شروع ترتیب داده‌هاي ارسالي از ۸6« به ماشین طرف" مقابل 

صفحه 4:
۰ رد تقاضاي برقراري ارتباط: ارسال بسته‌اي خالي با بيت ‎ROTA‏ ‎٠‏ قبول تقاضاي برقراري ارتباط: ارسال بسته ‎oleae Des‏ زب از قرف كيرنده بسنه تقاضا: ‏بيت 0 2 6۷۵ بیت 0 < 00 0 ‏هه ۵۵ 0۵۵۵۵۵ ‎ ‎ 

صفحه 5:
رول‌مت الى س ‎ey [ep‏ ۰ ‏ها‎ ‎2 ‏ه11‎ ‎2 ‎2 ‎2 ‎Le ‎le ‏و‎ ‏هه‎ ‎4 ‎a ‎© ‎Le ‎2 

صفحه 6:
TcP Le sbi ۰ ارسال بسته ۲۵6 با بیت 20 60 از طرف درخواست‌کننده اتمام ارسال ۰ موافقت طرف مقابل با اتمام ارتباط یکطرفه و ادامه ارسال داده توسط آن ‎Ss ese‏ دورن مقدار پیت ‏هه ۵۵ 0۵۵۵۵۵ ‎ ‎ 

صفحه 7:
الع در رو وم مس * * استفاده از بافر جهت کنترل جریان داده‌ها در پروتکل 7۵۵6 بافرشدن داده‌ها قبل از ارسال به برنامه كاربردي لایه بالاتر - امكان عدم دريافت و ذخيره داده‌ها توسط برنامد کارجوگی درمهلت مقرر و پرشدن بافر اعلام حجم فضاي آزاد بافر در فیلد :۵ درهنگام ارسال بسته 7060 به طرف مقابل - ایجاد یک ساختمان داده خاص به ازاي هر ارتباط برقرارشده ‎POP‏ ‏و نگهداري اطلاعاتي ازآخرین وضعیت ارسال و دریافت جریان داده‌ها < ساختمان داده بلوک نظارت بر انتقال ‎ <‏ ۲00 ان ها هه هه 0۵ 

صفحه 8:
رای مان داد ‎TCP‏ متغیرهای نظارت بر ارسال داده‌ها ان ترتیب آخرین بسته اي که ارسال شده ولي هنوز پیغام ۸61 آن برنگشته شمارة ترنیب آخرین ‎cub‏ که داده ها از آن شماره به بعد در بستة بعدي که باید ارسال شود. مبزان فضاي آزاد در بافر ارسال شمارة ترتیب آخرین داده هاي اضطراري که تحویل برنامة كاربردي شده است. مقدار فيلد :ءطتصتنه وعصعديوة 5 Acknowledgement number abs jlaas شمارة ترتیب آخرین داده هايي که باید آني به برنامة 522515 ‎(Push) JawS‏ شود. مقدار اولية شمارندة ترتبب داده هاي دريافتي که در حین ارتباط بر روي آن توافق مي‌شود. متغیرهای نظارت بر دریافت داده‌ها شمارة ترتیب آخرین بایت در بستة بعدي که از آن شماره به بعد انتظار دریافت آنرا دارد. نام تفیر 5 SND.NXT ‘SND.WND SND.UP SND WLI ‘SND.WL2 SND.PUSH SND.ISS RCV.NXT. ۵ 0 ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ 0 ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ 

صفحه 9:
3 ( 2 > 2 > 2 > 1 ‏سج‎ ‏لي‎ ‎soe bal > 2-2 مثال روند كنترل جريان در بروتكل ‎DOP‏ 

صفحه 10:
!4( مب FEP— ‏برای هر فرستنده دو پنجره در نظر گرفته می شود.‎ ‏پنجره اول بر اساس اعلام گیرنده مقدار می گیرد . پنجره دوم پنجره‎ " . ‏ازدحام است‎ ‏:هر یک از این پنجره ها جد اکتر تعداد بایتهایی را که فرستنده می‎ ‏توانند ارشال کند را مشخص مى كند. تعداد بايتها مينيمم اين دو‎ ‏خواهد بود.‎ ‏“بنجره ازدحام در ابتذا بس از ارتباط مقدار مى كيرد و مقدار آن طول‎ ‏جداکثر یک قطعه که موقع اتصال توافق شده‎ ‏"اگر 0:۲ در موقع مقرر آمد اندازه پنجره به اندازه طول حداکثر قطعه‎ ‏اضافه می شود(2 برابر).‎ ‏"از آن پس هر قطعه که ۸616 آمد طول آن 2 برابر خواهد شد به‎ ‏صورت صعودی رشد می کند.‎ ان هن هه هه 0۵ ای جلوگیری ار ازدحام طول پنجره 

صفحه 11:
ud (4) Ton ia ‏پارامتر آستانه یه‎ ۰ لینپ ارامتر را علاوه بر 2 پنجره قبلیدر نظر می‌گیرد. یک پارامتر داخلی هست که مقدار اولیه آن 64 کیلو بایت هست. *وقتی پس از ارسال بسته ها که مهلت ارسال 00۲ گذشته باشد در این صورت مقدار آستانه نصف پنجره ازدحام می شود و مقدار پنجره ازدحام به مقدار آولیه خودش بعنی حداکثر 1 بسته. “در این الگوریتم رشد نمائی ازدحام تا حد اکثر پارامتر آستانه رشد می ‎eet ee‏ و 0 2010 زارد تازاینکه نی یک بسته نرسد. ۵ 0 ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ ۵ 

صفحه 12:
۰ 9 ۰ 4 ۰ ۰ ۰ ۰ ۰ 6 ۱1۳2 2 Sk ۷ 2 ۱ ۱ (Ee Ave 

صفحه 13:
زان چا ده ل ۲0۳ وابستگن عملکرد صحیح پروتگل ۲۵6 به استفاده درست از زمان سنجها 14 Be > ad a > 2 > _ 2 ۰ > 4 a - 2 > a 

صفحه 14:
پس از برفراري ارتباط و ارسال بسته براي پروسه مقصد, زمان‌س: ‎ier glade Le (RT)‏ فرض تنظیم و فعال مي‌گردد و شروع به شمارنث معکوس مي‌نماید که اگر در مهلت مقرر پیغام دریافت بسته (00۲)) نرسي > - ‏لي‎ ‎2 ‎2 ‎_ 2 > 2 ‏هه‎ ‎> ‎@ ‎? ‎a ‎a ‎۰ ‎© ‎> 

صفحه 15:
بهترین راه تنظیم زمان سنج : روشهاي وفقي و پویا > لي - 2 2 2 _ > 2 هه > > 2-2 > ‎a‏ ‏۰ ‏© ‏> 

صفحه 16:
رتم الف) ایجاد یک متغیر حافظه یه نام 6 و مقداردهي آن هنگام برقراري یک ارتباط ۲00 (مقدار بزرگ-از حد اکثر زمان پاسخ بزرگتر باشد) ب) تنظیم یک زمان‌سنج به ازاي ارسال هر بسته و اندازه زمان رفت و برگشٌ ‎on) Baryon ety‏ فرض زمان ‎QPP =a RTT + (La 0 ‏جوم ده‎ 8 ‏ورمع ,هد‎ ‎O= a+ (a) |RTT-O| QT =RTT+ FO 8 -©, ‏سن , ولح‎ © -© ‏ان ها هه هه 0۵ ‎ ‎ 

صفحه 17:
۰ توقف ارسال اطلاعات و عدم تبادل داده على رغم فعال و باز بودن ارتباط ‎POP‏ ۰ قطع ارتباط يكي از طرفین به دلیل خرابي سخت افزاري و یا نرم افزاري اه هه ۵۵۵۵ ‎pre‏ بازگشت پیغام دریافت ‏ارتباط به بت یکطرفه و آزاد ‎ 

صفحه 18:
۰ مقدار فضاي بافر آزاد يكي از طرفین ارتباط 52۳ (0 ۵ سط0) متوقف شدن پروسه طرف مقایلسه ۰ خالي شدن مقداري از فضاي بافر پر شده بعد از مدتي اعلام آزادشدن فضاي بافر جهت احياي پروسه بلوکه و متوقف شده توسط ارسال بسته 2006 در جهت احبا و ادامه ارسال داده توسط ‎Ol‏ > 5 2 2 ‏يا‎ ‎2 ‎2 ‎-2 ‎2 ‎@ ‎? ‎۰ ‎4 ‎@ ‎2 ‎a 

صفحه 19:
Ce Dome ‏هنكام بسته شدن یک ارتباط ۲0 با شماره پورت خاص تا مدت‎ = ‏معيني که زمان سنج ۳ ۵9 تعیین مي نماید (مقدار پیش فرض‎ ‏ثانیه) هیچ پروسه اي اجازه استفاده از شماره پورت بسته شده را‎ 0 => ‏ندارد.‎ جهت رسیدن بسته هاي سرگردان ناشي از ارتب إيان يافته موجود در شبكه به مقصد ااگر نلاش براي نکرار ارسال یک بسته بیش اژ حد متعارف انجام ۵ شید ارتباط ‎aa 0‏ تعمل كد تسكر و نساید. مقدارمعمول أن 0 دام 

صفحه 20:
32 Bits fi pepe ee eae ee a Pe i ee Source port Destination port UDP length UDP checksum 

صفحه 21:
فلراى بت ‎upp‏ > لي - 2 2 2 _ > 2 هه ه - 4 ? ‎a‏ ‎a‏ ‏۰ ‏© ‏> 

صفحه 22:
فلراى بت ‎upp‏ ۰ فیلد 16 بيتي در كر کشف حطا در اين فیلد ۰ فیلد اختياري (جهت ارسال «یجیتال صدا و : مقدا تمام بيتها صفر ) مناسبترين كاربرد يروتكل 006 - بروسه هابي که عملیات آنها مبتني بریک تقاضا و یک پاسخ مي‌باشد. مانند : سیستم 006 > - ‏لي‎ ‎2 ‎2 ‎_ 2 > 2 ‏هه‎ ‎> ‎@ ‎? ‎a ‎a ‎۰ ‎© ‎> 

صفحه 23:
ماشين‌هاي مب ,0 : ماشين‌هايي که ابتدا بایت پرارزش و سپس بایت کم ارزش را ذخیره مي‌کنند کامپيوترهاي سري 600 ماشين‌هاي فج۵ طا : ماشين‌هايي که ابتدا بایت کم ارزش وا سپس بایت پرارزش را ذخیره مي‌کنند مثل كامپيوترهاي با پردازنده سري 6065 و پنتیوم > - ‏لي‎ ‎2 ‎2 ‎_ 2 > 2 ‏هه‎ ‎> ‎@ ‎? ‎a ‎a ‎۰ ‎© ‎> 

صفحه 24:
تشکیل بسته‌هاي 46 ابتدا در حافظه و ارسالاز طریق سخت افزار شبکه دریافت بسته ۵ ارسالي از نک ماشین 6 :0 به یک ماشين مدفه© حلانا ‎bs‏ برعکس تعویض بایتها و فاقد ارزش بودن مرس سس رس ry Carta ‏ارد ماشين‌هاي‎ 0۵۵0۵۵ ۵۵ 

س ط ف مهند ی ناوری ا العات اراهئ دهنده مي حس ي ن کت س د ر يد ا ن ي :E.mail h o s s e in i@ u m .a c .ir http://hosseini.staffcms.um.ac.ir :Home page ن ي ت ش ن بک الهي انتقال رد ه ا ر ت ‏روش برقراري ارتباط در پروتکل TCP روش کنترل جريان داده‌ها در پروتکل TCP زمان سنجها و عملکرد آنها در پروتکل ‏TCP پروتکل UDP ت ک روش ربرقاري ارتباط رد رپو ل ‏TCP روش دست تکاني سه مرحله‌اي مرحله اول: • ارسال يک بسته TCPخالي از داده از طرف شروع‌کننده ارتباط با ِ بيتهاي SYN=1و ACK=0و قراردادن عدد xدرون فيلد شماره ترتيب • اعالم شروع ترتيب داده‌هاي ارسالي از x+1به ماشين طرف مقابل • پيشگيري از مساوي بودن شماره ترتيب داده‌هاي ارسالي با انتخاب مقدار xبه صورت تصادفي ن روش دست ت کا ي هس رمحله‌اي :مرحله دوم • رد تقاضاي برقراري ارتباط :ارسال بسته‌اي خالي با بيت RST=1 • قبول تقاضاي برقراري ارتباط :ارسال بسته خالي با مشخصات زير از طرف گيرنده بسته تقاضا: • بيت SYN = 1 • بيت ACK = 1 • Acknowledgement = x+1 • Sequence Number = y ن حل روش دست ت کا ي هس رم ه‌اي :مرحله سوم تصديق شروع ارتباط از طرف شروع‌کننده ارتباط با قراردادن :مقادير زير در بيتهاي •SYN = 1 • ACK = 1 •Acknowledgement Number = y + 1 • Seq. No = x + 1 روند خاتمه ارتباط TCP • ارسال بسته TCPبا بيت FIN = 1از طرف درخواست‌کننده اتمام ارسال • موافقت طرف مقابل با اتمام ارتباط يکطرفه و ادامه ارسال داده توسط آن • قطع ارتباط دو طرفه با يک نمودن مقدار بيت FINدر آخرين بسته ارسالي و تصديق پايان ارتباط از طرف مقابل ت ک ن ک ت Jرل رجيان رد رپو ل ‏TCP • استفاده از بافر جهت کنترل جريان داده‌ها در پروتکل TCP • بافرشدن داده‌ها قبل از ارسال به برنامه کاربردي اليه باالتر • امکان عدم دريافت و ذخيره داده‌ها توسط برنامه کاربردي اعالم حجم فضاي آزاد بافر در درمهلت مقرر و پرشدن بافر فيلد Windowدرهنگام ارسال بسته TCPبه طرف مقابل • ايجاد يک ساختمان داده خاص به ازاي هر ارتباط برقرارشده TCP و نگهداري اطالعاتي ازآخرين وضعيت ارسال و دريافت جريان داده‌ها = ساختمان داده بلوک نظارت بر انتقال = = TCB ‏Transmission Control Block مت غ ي خت راهي سا مان داده TCP توضيح نام متغير متغيرهاي نظارت بر ارسال داده‌ها شمارة ترتيب آخرين بسته اي كه ارسال شده ولي هنوز پيغام Ackآن برنگشته است. ‏SND.UNA شمارة ترتيب آخرين بايت كه داده ها از آن شماره به بعد در بستة بعدي كه بايد ارسال Xشود. ‏SND.NXT ميزان Xفضاي آزاد در بافر ارسال ‏SND.WND شمارة ترتيب آخرين داده هاي اضطراري كه تحويل برنامة كاربردي شده است. ‏SND.UP مقدار فیلد Sequence number ‏SND .WL1 مقدار فیلد Acknowledgement number ‏SND.WL2 شمارة ترتيب آخرين داده هايي كه بايد آني به برنامة كاربردي گسيل ()Push شود. ‏SND.PUSH مقدار اولية شمارندة ترتيب داده هاي دريافتي كه در حين ارتباط بر روي آن توافق مي‌شود. ‏SND.ISS متغيرهاي نظارت بر دريافت داده‌ها شمارة ترتيب آخرين بايت در بستة بعدي كه از آن شماره به بعد انتظار دريافت آنرا دارد. ‏RCV.NXT گيرنده فرستنده فضاي بافرگيرنده 4 Kbyte ارسال Kbyte 2داده ‏Window Size=2048 ارسال Kbyte 2داده ‏Window Size=0 گيرنده 2KBاز بافر ميخواند ميشود فرستنده متوقف ‌ ‏Window ‏Size=2048 ارسال Kbyte 1داده مثال روند کنترل جريان در پروتکل TCP ميشود فرستنده مجدداً احيا ‌ ت ک ن ک ت رل ازدحام رد رپو ل ‏TCP • برای هر فرستنده دو پنجره در نظر گرفته می شود. • پنجره اول بر اساس اعالم گیرنده مقدار می گیرد ازدحام است . . پنجره دوم پنجره •هر یک از این پنجره ها حد اکثر تعداد بایتهایی را که فرستنده می توانند ارسال کند را مشخص می کند .تعداد بایتها مینیمم این دو خواهد بود. • پنجره ازدحام در ابتذا پس از ارتباط مقدار می گیرد و مقدار آن طول جداکثر یک قطعه که موقع اتصال توافق شده •اگر Ackدر موقع مقرر آمد اندازه پنجره به اندازه طول حداکثر قطعه اضافه می شود( 2برابر). •از آن پس هر قطعه که Ack آمد طول آن 2برابر خواهد شد به صورت صعودی رشد می کند. لگ یت ک بس •اگر بسته ای تصدیق نشود برای جلوگیری ار ازدحام طول پنجره نصف ت ک ن ک ت رل ازدحام رد رپو ل ‏TCP پارامتر آستانه threshold • TCPاXیXنپXXاراXمXتر را عالوه XبXXر 2پXXXنجره XقXبلیدر نXXظر مXیگXXیرد. •یک پارامتر داخلی هست که مقدار اولیه آن 64کیلو بایت هست. •وقتی پس از ارسال بسته ها که مهلت ارسال Ackگذشته باشد در این صورت مقدار آستانه نصف پنجره ازدحام می شود و مقدار پنجره ازدحام به مقدار اولیه خودش یعنی حداکثر 1بسته. •در این الگوریتم رشد نمائی ازدحام تا حد اکثر پارامتر آستانه رشد می کندو سپس به صورت خطی ادامه دارد تا اینکه Ackیک بسته نرسد. ن ک یت ت الگور م رل ازدحام ت ن س ک ج TCPزمان ها رد رپو ل بهTCP وابستگي عملکرد صحيح پروتکل استفاده درست از زمان سنجها زمان سنجها Retransmission Timer  Keep- Alive Timer Persistence Timer Quite Timer Idle Timer زمان سنج Retransmission Timer پXس از برقراري ارتباط و ارسXال بسXته براي پروسXه مقصXد ,زمان‌سنجي ( )RTبXا مقدار پيXش فرض تنظيXم و فعال مي‌گردد و شروع به شمارش معکوس مي‌نمايXد کXه اگXر در مهلXت مقرر پيغام دريافXت بسXته ( )Ackنرسيد رخداد انقضاي زمان تکرار روي داده و ارسال مجدد بسته صورت گيرد. ‏Retransmission ‏Timeout Event زمان سنج Retransmission Timer عملکرد اين زمان سنج Retransmission Timerبسيار ساده است اما مشکل در اينجاست که: -1عمل ارسال مجدد يک بسته چند بار بايد تکرارشود؟ مXقدار پXXXيشفXXرضزXمانسXXنج چه XمXقدار 2- بXXاشد؟ بهترين راه تنظيم زمان سنج :روشهاي وفقي و پويا يت الگور م ‏Jacobson الف) ايجاد يک متغير حافظه يه نام RTT و مقداردهي آن هنگام برقراري يک ارتباط ( TCPمقدار بزرگ-از حد اکثر زمان پاسخ بزرگتر باشد) ب) تنظيم يک زمان‌سنج به ازاي ارسال هر بسته و اندازه زمان رفت و برگشت بسته = دريافت پيغام مقدارMپيش فرض زمان شدن بهنگام ج) :سنج از رابطه ‏RTT =  RTT + (1-  )M ‏RT = β RTT ‏β =4, =7/8 |D=  D + (1-  ) |RTT-M ‏RT = RTT+ 4D ‏β =4, =7/8 , First D =0 Keep- Alive Timer • توقXف ارسال اطالعات و عدم تبادل داده علي رغم فعال و باز بودن ارتباط TCP جهت تمايز اين دو حالت • قطXع ارتباط يکXي از طرفيXن بXه دليXل خرابي سخت افزاري و يا نرم افزاري ارسال بسته TCPخالي از داده از طرف فرستنده اطالعات براي مقصد با استفاده از زمان سنج ( Keep- Alive Timerزمان پيش فرض بين 30تا 45ثانيه) بازگشت پيغام دريافت از طرف مقصد ارتباط TCPباز و فعال عدم بازگشت پيغام دريافت قطع ارتباط به صورت يکطرفه و آزاد نمودن تمام بافرها Persistence Timer • مقدار فضاي بافر آزاد يکي از طرفيXن ارتباط صفر ()Window Size= 0 متوقف شدن پروسه طرف مقابل اعالم • خالXي شدن مقداري از فضاي بافXر پXر شده بعXد از مدتي آزادشدن فضاي بافXر جهXت احياي پروسXه بلوکXه و متوقXف شده توسط سيستم عامل و شروع و ادامه ارسال پروسه متوقف شده ارسال بسته TCPدر فواصل زماني منظم با استفاده از زمان سنج Persistence Timerپس از آزاد شدن فضاي بافر براي پروسه بلوکه‌شده جهت احيا و ادامه ارسال داده توسط آن Quite Timer هنگام بسته شدن يک ارتباط TCPبا شماره پورت خاص تا مدت زمان معيني که زمان سنج Quite Timerتعيين مي نمايد (مقدار پيش فرض = 30تا 120ثانيه) هيچ پروسه اي اجازه استفاده از شماره پورت بسته شده را ندارد. جهت رسيدن بسته هاي سرگردان ناشي از ارتباط پايان يافته موجود در شبکه به مقصد ‏Idle Timer اگر تالش براي تکرار ارسال يک بسته بيش از حد متعارف انجام شود ارتباط TCPرا بصورت يکطرفه رها کرده و قطع مي‌نمايد .مقدارمعمول آن 360 ثانيه است. ت ک رپو ل UDP • پروتکل بدون اتصال ()Connectionless • پروتکل ساده و سريع • کاربرد در سيستم هاي DNSو FTP بسته UDP ارسال بسته به مقصد بدون اطمينان ازبرقراري ارتباط و آماده بودن ماشين مقصد ف بس يل ت داهي ه UDP فيلد Source Port • فيلد 16بيتي • مشخص کننده آدرس پورت پروسه مبدأ فيلد Detination Port • فيلد 16بيتي • مشخص‌کننده آدرس پورت پروسه مقصد فيلد UDP Length • فيلد 16بيتي • طول بسته UDPبر حسب بايت (شامل سرآيند و داده‌ها) فيلد UDP Checksum ف بس يل ت داهي ه UDP • فيلد 16بيتي • درج کد کشف خطا در اين فيلد • فيلXد اختياري (جهXت ارسال ديجيتال صXXدا و تصوير مقدار تمام بيتها صفر ) مناسبترين کاربرد پروتکل = UDPپروسه هايي که عمليات آنها مبتني بريک تقاضا و يک پاسخ مي‌باشد. مانند :سيستم DNS ماشينهاي Big Editionو Little Edition ماشين‌هاي : Big Endianماشين‌هايي که ابتدا بايت پرارزش و سپس بايت کم ارزش را ذخيره مي‌کنند مثل کامپيوترهاي سري SUN ماشين‌هاي : little Endianماشين‌هايي که ابتدا بايت کم ارزش و سپس بايت پرارزش را ذخيره مي‌‌کنند مثل کامپيوترهاي شخصي با پردازنده سري 80X86و پنتيوم تشکيل بسته‌هاي IPابتدا در حافظه و ارسال از طريق سخت افزار دريافت بسته IPارسالي از يک ماشين Big Endianبه يک شبکه تعويض بايتها و فاقد ارزش بودن ماشين Little Endianو يا برعکس محتوي بسته دريافتي پروتکل ، TCP/IPاستاندارد ماشين‌هاي Big Endianرا مبنا قرار داده است