Redes de Computadores_Marcelo Furtado Pratica 2- Qualidade de serviços - PDF
Download "Redes de Computadores_Marcelo Furtado Pratica 2- Qualidade de serviços"
Cecília Zagalo Valente
1 Redes de Computadores_Marcelo Furtado Pratica 2- Qualidade de serviços Tarefas: 1) Explicar os seguintes mecanismos e conceitos do protocolo TCP: 1. Slow Start Slow start é um mecanismo do TCP desenvolvido para iniciar ou reiniciar uma transmissão. A idéia básica desse algoritmo consiste em elevar gradualmente a taxa de transmissão de tráfego na rede até que uma situação de equilíbrio seja atingida. O algoritmo slow start adiciona uma nova janela para a fonte chamada de janela de congestionamento (congestion window -cwnd). No início de uma transmissão ou após uma perda de pacote o valor de cwnd é equivalente a um segmento. Para cada ACK recebido, a janela de congestionamento aumenta de um segmento. Para permitir novas transmissões, a fonte deve considerar o tamanho da janela como o mínimo entre a janela anunciada (awnd) e a janela de congestionamento (cwnd), sendo a janela de congestionamento o controle de fluxo imposto pela fonte e a janela anunciada o controle de fluxo imposto pelo destinatário. A fonte inicia a transmissão com um segmento e espera o recebimento do respectivo ACK. Quando o ACK é recebido a janela de congestionamento é aumentada de um para dois segmentos, e dois segmentos podem ser injetados na rede. Quando cada um destes dois segmentos for confirmado, a janela de congestionamento é aumentada para quatro segmentos. Apesar do seu nome, o algoritmo slow start proporciona um crescimento exponencial para a janela de transmissão até que o valor de cwndse iguale awnd. 2. Janela Deslizante A janela deslizante nada mais é que um buffer que contém um número finito de pacotes que podem ser transmitidos independentemente de reconhecimento. A medida que os ACKs são recebidos a janeladesliza incorporando novos pacotes no buffer. Se todos os pacotes da janela forem transmiti-dos e nenhum ACK for recebido, o TCP não transmitirá nenhum novo pacote e entrará em estado de espera por reconhecimentos ou expiração dos temporizadores de retransmissão. Se a janela deslizante tiver tamanho igual a um pacote, temos exatamente a situação descrita anteriormente. A janela deslizante é utilizada também para controle de fluxo na conexão TCP através de alterações em seu tamanho. Em cada ACK transmitido o destinatário informa a fonte quantos paco tes ele é capaz de receber (advertised window ). Esta informação faz com que a fonte ajuste o tamanho da sua janela deslizante de forma a não enviar mais pacotes que o destinatário consiga processar. 3. Round Trip Time RTT (Round Trip Time) que representa o tempo decorrido entre a transmissão de um pacote e o recebimento do ACK.
2 4. Retransmission Time Out Como o TCP reconhece os dados que recebe da outra extremidade, por vezes pode-se perder esses segmentos de dados ou a confirmação, o protocolo trata isso estabelecendo um limite de tempo quando envia os dados, se o dado não recebe confirmação, assim que o tempo limite expira ele retransmite os dados. 5. Congestion avoidance Durante a fase inicial de transferência de dados de uma conexão TCP, o algoritmo slow start é utilizado. Entretanto, se durante o slow start for necessário descartar um ou mais pacotes devido a congestionamento, o algoritmo congestion avoidance é utilizado para diminuir a taxa de transmissão. Esse algoritmo parte do princípio de que a perda de pacotes causada por erro é muito inferior a 1%, e portanto, a perda de pacote é um indício de ocorrência de congestionamento entre a fonte e o destino. O congestionamento pode ser detectado de duas maneiras diferentes: através da expiração do tempo de transmissão (timeout) ou do recebimento de ACK`s duplicados. Os algoritmos congestion avoidance e slow start são independentes e têm objetivos distintos. Mas quando ocorre um congestionamento é necessário diminuir a taxa de transmissão dos pacotes na rede, e utilizar o algoritmo slow start para reiniciar o processo de transmissão. Na prática esses algoritmos são implementados em conjunto. Para o trabalho conjunto desses algoritmos, duas variáveis são utilizadas: a janela de congestionamento cwnd e um limiar para slow start definido como ssthresh ( slow start threshold). O algoritmo combinado está descrito abaixo: 1. No início de uma conexão, cwnd é igual a um segmento e ssthresh igual a bytes 2. A janela de transmissão é igual ao mínimo entre as janelas anunciadas e de congestionamento. 3. Quando ocorrer congestionamento (sinalizado por timeout ou pelo recebimento de três reconhecimentos duplicados), a variável ssthresh é atualizada com a metade do valor atual da janela de transmissão. Adicionalmente, se o congestionamento for sinalizado por um timeout, cwnd é configurado com o valor de um segmento (slow start) 4. Quando um novo ACK é recebido, a janela de congestionamento cwnd pode ser aumentada de duas maneiras distintas: a. Se o valorde cwnd for menor ou igual a ssthresh, a janela de congestionamento é aumentada de acordo com o algoritmo de slow start, isto é, de um segmento a cada reconhecimento recebido. b. Quando o valor de cwnd for maior do que ssthresh, prevalece o algoritmo de congestion avoidance, onde cwnd é incrementado de 1/cwnda cada reconhecimento recebido. Enquanto o algoritmo de slow start aumenta a janela de congestionamento exponencialmente, o algoritmo de congestion avoidance corresponde a um crescimento linear de no máximo um segmento por RTT. 6. SACK (Selective ACK) O TCP SACK( Selective Acknowledgment Reconhecimento Seletivo) tem como objetivo recuperar múltiplos segmentos perdidos no intervalo de um RTT. Para isso o receptor fornece informação suficiente, através do campo de opções do cabeçalho do TCP, sobre os segmentos perdidos em uma janela de congestionamento. Com isso o transmissor sabe exatamente que segmentos foram perdidos e os retransmite no intervalo de um RTT. Melhorando dessa forma a alocação da largura de faixa disponível.
3 7. Fast retransmit O protocolo TCP gera um ACK duplicado para informar à fonte que um segmento foi recebido fora de ordem no receptor. A chegada de segmentos fora de ordem pode ocorrer em duas situações: quando há atraso de um dos segmentos (provavelmente por ter seguido um caminho distinto dos outros durante o roteamento) ou quando há perda de um segmento. Para distinguir uma situação da outra, observa-se o número de ACK s duplicados que são recebidos. Para o primeiro caso, apenas um ou dois ACK s duplicados são tolerados. A partir do terceiro é considerada a perda do segmento. Quando o algoritmo de fast retransmitestiver sendo utilizado, o recebimento de três reconhecimentos duplicados faz com que a fonte imediatamente retransmitao segmento correspondente sem que se espere pelo estouro do temporizador, aumentando consequentemente a vazão da conexão. 8. Fast recovery Em seguida, o algoritmo congestion avoidance, e não slow start, é executado. A execução do congestion avoidance nesta fase caracteriza o algoritmo fast recovery. A razão pela qual não se faz o slow start neste caso é que o recebimento de ACKs duplicados diz mais do que simplesmente um segmento foi perdido. Sabe-se que o nó destino só pode gerar ACKs duplicados quando outro segmento for recebido, isto é, o segmento deixou a camada física e está no buffer do nó de destino. Com isso, podemos concluir que ainda temos dados trafegando entre os dois nós. Então, não é aconselhável reduzir o fluxo abruptamente usando o slow start. Imagem protocolo/portas Aula.
4 TAREFA 03, Analise das 5 capturas Captura 2a Ip origem: porta:56836 Ip destino porta:443 protocolo:tcp https porta 443 Sumary RTT
5 Vasão Grafico I/O Problemas de retransmissão
6 Captura 2b sem problemas(só conectado, sem transferência de dados) Ip origem: porta 3306 Ip destino portas MySQL Resumo do tráfego capturado em Statistics Summary
7 Grafico I/O Vazão muito pouca, no inicio teve mais.
8 RTT Captura 2C Ip origem: porta56885 Ip destino : porta3306 MySQl
9 Sumary vazão
10 RTT Grafico I/O Problemas na retransmissão
11 Captura d openssh Ip origem porta IP destino porta 2222 Sumary Vasão
12 RTT Grafico I/O Retransmissão para manter a conexão
13 Captura e (normal e transmissão de poucos dados) Ip origem porta:56417 Ip destino porta:22 SSH Sumary Vasão
14 Grafico I/O Retransmissão para manter a conexão.
Uma Calibragem do Algoritmo de Karn para Redes de Sensores Sem Fio
Uma Calibragem do Algoritmo de Karn para Redes de Sensores Sem Fio Eugênia Giancoli 1,2 and Filippe C. Jabour 1,2 e Aloysio C. P. Pedroza 1 1 PEE/COPPE/GTA, UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil 2 CEFET/MG, Leopoldina,