Bài giảng Mạng máy tính - Chương 3: Tầng giao vận (Phần 2)

TCP:ꢀTꢁng quan RFCs:ꢀ793,ꢀ1122,ꢀ1323,ꢀ2018,ꢀ2581

ꢀ ðiꢌm nꢇi ñiꢌm:

ꢀ Truyꢂn songꢀcông:

ꢁ Mꢈt gꢑi,ꢀMꢈt nhꢎn

ꢁ Dꢃ liꢄu truyꢂn theo cꢅ hai

hưꢆng

ꢀ Tinꢀcꢎy,ꢀtheo ñúng thꢒ tꢓ:

ꢁ MSS:ꢀKích thưꢆc tꢇi ña mꢈt

ꢁ Không quan tâm ñꢍn khuôn

segment

dꢔng thông ñiꢄp.

ꢀ Hưꢆng nꢇi:

ꢀ ðưꢕng ꢇng:

ꢁ Bꢉt tay,ꢀchào hꢊi trưꢆc khi

nói chuyꢄn (trao ñꢋi thông

tinꢀñiꢂu khiꢌn).ꢀThiꢍt lꢎp bꢈ

ñꢄm hai ñꢏu.

ꢁ Cꢑa sꢋ kiꢌm soát tꢉc nghꢖn

và ñiꢂu khiꢌn lưu lưꢐng.

ꢀ Bꢀ ñꢁm ꢂ phía Nhꢃn và Gꢄi

ꢀ Kiꢌm soát lưu lưꢐng:

application

writesꢀdata

application

readsꢀdata

ꢁ Nói quá nhanh,ꢀnghe quá

socket

door

socket

door

TCP

sendꢀbuffer

TCP

receiveꢀbuffer

chꢎm

segment

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ1

Cꢂu trúc TCPꢀsegment

32ꢀbits

URG:ꢀdꢃ liꢄu khꢈn cꢂp

ðưꢊc xác ñꢐnh

theo STTꢀcꢑa

byteꢀtrong luꢒng

dꢃ liꢄu

sourceꢀportꢀ#

sequenceꢀnumber

acknowledgementꢀnumber

dest portꢀ#

(ít sꢉ dꢆng)

ACK:ꢀACKꢀ#

Hꢊp lꢄ

head not

UAP

R S rcvr windowꢀsize

F

PSH:ꢀchuyꢋn dꢃ liꢄu

ngay (ít sꢉ dꢆng)

len used

Sꢍ lưꢊng byte

mà bên nhꢎn

có khꢏ năng

nhꢎn

checksum

ptr urgentꢀdata

RST,ꢀSYN,ꢀFIN:

Kiꢋm soát kꢌt nꢍi

(Lꢄnh Thiꢌt lꢎp và

ðóng )

Optionsꢀ(variableꢀlength)

Dꢃ liꢄu ꢅng dꢆng

(kích thưꢇc tùy ý)

Internet

checksum

(giꢍng UDP)

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ2

TCP:ꢀSꢍ thꢅ tꢓ và Sꢍ biên nhꢎn

Sꢍ thꢅ tꢓ (STT):

Máy B

Máy A

ꢁ Là Sꢇ thꢒ tꢓ cꢗa byteꢀ

ñꢏu tiên trong luꢘng

dꢃ liꢄu

Ngưꢕi dùng

ñánh chꢃ

‘C’

Biên nhꢎn

chꢃ ‘C’,ꢀphꢅn

hꢘi

Sꢍ biên nhꢎn:

ꢁ Là Sꢇ thꢒ tꢓ cꢗa byteꢀ

kꢍ tiꢍp mà bên nhꢎn

muꢇn nhꢎn.

lꢔi chꢃ ‘C’

ꢁ Biên nhꢎn tích lũy

Biên nhꢎn

lꢔi cho chꢃ

‘C’ phꢅn hꢘi

Q? Bên nhꢎn xꢑ lý gói tinꢀ

không ñúng thꢒ tꢓ ntn ?

ꢁ A:ꢀTCPꢀkhông quy

ñꢙnh.ꢀTùy thuꢈc vào

ngưꢕi cài ñꢚt.

Thꢕi gian

ꢔng dꢆng telnetꢀñơn giꢏn

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ3

TCP:ꢀTruyꢕn Tinꢀcꢎy

Sꢓ kiꢄn: nhꢎn dꢃ liꢄu

tꢜ phía bên trên

FSMꢀbên Gꢑi ñơn giꢏn,ꢀgiꢅ

ñꢙnh rꢛng:

Tꢔo và Gꢑi segment

•Dꢃ liꢄu truyꢂn theo mꢈt hưꢆng

•Không kiꢌm soát tꢉc nghꢖn

•Không ñiꢂu khiꢌn lưu lưꢐng

Sꢓ kiꢄn: timerꢀtimeoutꢀcho

wait

segmentꢀcó STTꢀlà y

forꢀ

Gꢑi lꢔi segment

Sꢓ kiꢄn

Sꢓ kiꢄn: Nhꢎn biên nhꢎn cho

gói có STTꢀlà y

Xꢑ lý ACK

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ4

Nhanh chóng truyꢕn lꢖi

ꢀ Khoꢅng thꢕi gian Timeoutꢀ ꢀ Nꢍu phía gꢑi nhꢎn ñưꢐc 3ꢀ

thưꢕng tương ñꢇi dài:

ꢁ Chꢎm trꢝ trong viꢄc gꢑi lꢔi

ACKꢀtrùng lꢚp,ꢀcó thꢌ giꢅ

thiꢍt gói tinꢀngay sau gói

tinꢀñưꢐc biên nhꢎn 3ꢀlꢏn

liên tiꢍp bꢙ mꢞt:

gói tinꢀbꢙ mꢞt

ꢀ Phát hiꢄn mꢞt gói tinꢀquaꢀ

ꢁ Gꢑi lꢔi kꢌ cꢅ khi gói này

chưa timeout

các ACKꢀtrùng lꢚp

ꢁ Phía gꢑi thưꢕng gꢑi nhiꢂu

gói tin

ꢁ Nꢍu gói tinꢀbꢙ mꢞt,ꢀsꢖ có

ACKꢀtrùng lꢚp

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ5

FastꢀRetransmit:

event: ACKꢀreceived,ꢀwithꢀACKꢀfieldꢀvalueꢀofꢀyꢀ

ifꢀ(yꢀ>ꢀSendBase)ꢀ{

…

SendBase =ꢀy

ifꢀ(thereꢀareꢀcurrentlyꢀnotꢁyetꢁacknowledgedꢀsegments)

startꢀtimerꢀ

…

}ꢀ

elseꢀ{ꢀ

incrementꢀcountꢀofꢀdupꢀACKs receivedꢀforꢀy

ifꢀ(countꢀofꢀdupꢀACKs receivedꢀforꢀyꢀ=ꢀ3)ꢀ{

resendꢀsegmentꢀwithꢀsequenceꢀnumberꢀy

…

ACKꢀtrùng lꢁp cho gói tin

ðã ñưꢂc biên nhꢃn

Truyꢄn lꢅi nhanh chóng

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ6

00 sendbase =ꢀinitial_sequenceꢀnumberꢀagreedꢀbyꢀTWH

01ꢀꢀꢀꢀnextseqnum =ꢀinitial_sequenceꢀnumberꢀbyꢀTWH

02ꢀꢀꢀꢀꢀloopꢀ(forever)ꢀ{

03ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀswitch(event)

04ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀevent: dataꢀreceivedꢀfromꢀapplicationꢀabove

05ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀif (windowꢀallowꢀsend)

06ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀcreateꢀTCPꢀsegmentꢀwithꢀsequenceꢀnumberꢀnextseqnum

06ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀif (noꢀtimer)ꢀstartꢀtimer

07ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀpassꢀsegmentꢀtoꢀIP

08ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀnextseqnum =ꢀnextseqnum +ꢀlength(data)

else putꢀpacketꢀinꢀbuffer

TCP:ꢀ

09ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀevent: timerꢀtimeoutꢀforꢀsendbase

10ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀretransmitꢀsegment

11ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀcomputeꢀnewꢀtimeoutꢀinterval

12ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀrestartꢀtimer

13ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀevent: ACKꢀreceived,ꢀwithꢀACKꢀfieldꢀvalueꢀofꢀyꢀ

14ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀif (yꢀ>ꢀsendbase)ꢀ{ꢀ/*ꢀcumulativeꢀACKꢀofꢀallꢀdataꢀupꢀtoꢀyꢀ*/ꢀ

15ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀcancelꢀtheꢀtimerꢀforꢀsendbase

Truyꢕn

tinꢀcꢎy

16

sendbase =ꢀy

17

18

ifꢀ(noꢀtimerꢀandꢀpacketꢀpending)ꢀstartꢀtimerꢀforꢀnewꢀsendbase

whileꢀ(thereꢀareꢀsegmentsꢀandꢀwindowꢀallow)

sentꢀaꢀsegment;

TCPꢀphía Gꢉi

ñơn giꢏn

18ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ}ꢀ

19ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀelse {ꢀ/*ꢀy==sendbase,ꢀduplicateꢀACKꢀforꢀalreadyꢀACKed segmentꢀ*/ꢀ

20ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀincrementꢀnumberꢀofꢀduplicateꢀACKs receivedꢀforꢀyꢀ

21ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀifꢀ(numberꢀofꢀduplicateꢀACKSꢀreceivedꢀforꢀyꢀ==ꢀ3)ꢀ{ꢀ

22ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ/*ꢀTCPꢀfastꢀretransmit */ꢀ

23ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀresendꢀsegmentꢀwithꢀsequenceꢀnumberꢀyꢀ

24ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀrestartꢀtimerꢀforꢀsegmentꢀyꢀ

25ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ}ꢀ

26ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ}ꢀꢀ/*ꢀendꢀofꢀloopꢀforeverꢀ*/

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ7

TCP:ꢀChính sách ACK [RFCꢀ1122,ꢀRFCꢀ2581]

Bên nhꢃn (TCP)

Sꢆ kiꢇn

Trì hoãn ACK.ꢀðꢉi segmentꢀkꢂ tiꢂp

trong 500ms.ꢀNꢂu không có segment,

gꢌi ACK

Segmentꢀtheo ñúng STTꢀñꢂn,ꢀ

Không thiꢂu dꢃ liꢄu,

Không có ACKꢀtreo

Ngay lꢍp tꢎc gꢌi mꢅt ACKꢀmang giá

trꢆ tích lũy

Segmentꢀtheo ñúng STTꢀñꢂn,ꢀ

Không thiꢂu dꢃ liꢄu,

Có mꢅt ACKꢀbꢆ treo

Gꢌi ACKꢀtrùng lꢏp,ꢀchꢐ STTꢀcꢑa

byteꢀdꢃ liꢄu mình muꢈn nhꢍn

Segmentꢀtheo ñúng STTꢀñꢂn

(STTꢀñꢂn lꢇn hơn sꢈ mong

ñꢉi).ꢀThiꢂu dꢃ liꢄu

Biên nhꢍn STTꢀbên nhꢍn mong muꢈn

nhꢍn

Mꢅt segmentꢀñꢂn ñiꢊn vào

ñoꢋn dꢃ liꢄu bꢆ khuyꢂt

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ8

TCP:ꢀVí dꢆ vꢕ Truyꢕn lꢖi

HostꢀA

HostꢀB

HostꢀA

HostꢀB

X

loss

time

Timeoutꢀtrưꢆc khi nhꢎn

Ví dꢟ mꢞt ACK

ACK,ꢀbên gꢑi biên nhꢎn tích lũy

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ9

ðiꢕu khiꢋn lưu lưꢊng trong TCP

ðiꢕu khiꢋn

lưu lưꢊng

Phía Nhꢎn: Thông báo rõ

ràng cho phía Gꢑi khꢅ

năng nhꢎn dꢃ liꢄu cꢗa

mình (thay ñꢋi thưꢕng

xuyên)ꢀ

Không cho bên Gꢌi gꢌi

quá nhiꢊu,ꢀquá nhanh

RcvBuffer =ꢀKích thưꢆc Bꢈ ñꢄm nhꢎn

RcvWindow =ꢀKích thưꢆc vùng còn trꢇng trong Bꢈ ñꢄm

Phía Gꢉi: Giꢃ khꢇi lưꢐng dꢃ

liꢄu gꢑi ñi nhưng chưa

ñưꢐc biên nhꢎn nhꢊ hơn

lưꢐng bên kia chꢞp nhꢎn

ñưꢐc

Bꢗ ñꢄm phía Nhꢎn

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ10

ðiꢕu khiꢋn lưu lưꢊng trong TCP

sourceꢀportꢀ#

sequenceꢀnumber

acknowledgementꢀnumber

dest portꢀ#

head not

len used

UA P

R S rcvr windowꢀsize

F

checksum

ptr urgentꢀdata

ꢀ Chꢠ trꢇng trong Bꢈ ñꢄm

Optionsꢀ(variableꢀlength)

= RcvWindow

application

dataꢀ

(variableꢀlength)

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ11

TCPꢀRoundꢀTripꢀTimeꢀandꢀTimeout

Q: Làm thꢍ nào ñꢌ ưꢆc lưꢐc RTT?

Q: Thiꢍt lꢎp giá trꢙ

timeoutꢀntn ?

ꢀ SampleRTT: khoꢅng thꢕi gian tꢜ khi

gꢑi gói tinꢀcho ñꢍn khi nhꢎn ñưꢐc biên

nhꢎn

ꢀ Timeoutꢀ>ꢀꢀRTT

ꢁ Chú ý:ꢀRTTꢀthay ñꢋi

ꢁ Bꢊ quaꢀtruyꢂn lꢔi

thưꢕng xuyên

ꢀ SampleRTT thay ñꢋi thưꢕng xuyên.ꢀ

Chúng ta muꢇn ưꢆc lưꢐng RTTꢀ“mꢙn

hơn”

ꢀ Quá bé:ꢀtimeoutꢀngay

ꢁ Truyꢂn lꢔi không cꢏn

thiꢍt

ꢁ Sꢑ dꢟng nhiꢂu giá trꢙ ño ñưꢐc

trong quá khꢒ,ꢀkhông phꢅi chꢡ có

mꢈt SampleRTT gꢏn nhꢞt

ꢀ Quá lꢇn:ꢀxꢑ lý viꢄc mꢞt

gói tinꢀbꢙ chꢎm trꢝ

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ12

TCPꢀRoundꢀTripꢀTimeꢀvà Timeout

EstimatedRTT = (1-x)*EstimatedRTT + x*SampleRTT

ꢀ Trꢢng sꢇ sꢖ thay ñꢋi giá trꢙ trung bình

ꢀ ꢣnh hưꢤng cꢗa SampleRTT

ꢀ xꢀthưꢕng chꢢn giá trꢙ 0.1

Thiꢍt ñꢚt giá trꢙ timeout

ꢀ EstimtedRTT cꢈng thêm mꢈt “giá trꢙ anꢀtoàn”

ꢀ Biꢍn thiên EstimatedRTT càng lꢆn -> tăng “giá trꢙ anꢀtoàn”

Timeout = EstimatedRTT + 4*Deviation

Deviation = (1-x)*Deviation +

x*|SampleRTT-EstimatedRTT|

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ13

TCPꢀ:ꢀQuꢏn lý Kꢌt nꢍi

Bꢘt tay ba bưꢇc:

Chú ý:ꢀTrong TCP,ꢀphía Gꢑi và

Nhꢎn thiꢍt lꢎp “kꢍt nꢇi” trưꢆc

khi trao ñꢋi các segmentꢀdꢃ

liꢄu.

ꢀ Khꢤi tꢔo các biꢍn TCP:

ꢁ Sꢇ thꢒ tꢓ

ꢁ Bꢈ ñꢄm,ꢀThông tinꢀvꢂ lưu

lưꢐng (RcvWindow)

ꢀ client: Khꢤi tꢔo kꢍt nꢇi

Bưꢆc 1: Phía clientꢀgꢑi gói tinꢀñiꢂu

khiꢌn TCPꢀSYNꢀtꢆi server

ꢁ Chꢒa Sꢇ thꢒ tꢓ khꢤi ñꢏu

Bưꢆc 2: Nhꢎn ñưꢐc gói SYN,ꢀnꢍu chꢞp

nhꢎn kꢍt nꢇi,ꢀserverꢀgꢑi trꢅ lꢕi gói tinꢀ

ñiꢂu khiꢌn SYNACK

ꢁ Biên nhꢎn cho gói SYNꢀvꢜa

nhꢎn

Socket clientSocket = new

Socket("hostname","port

ꢁ Cꢞp phát bꢈ ñꢄm

ꢁ Thông báo vꢂ STTꢀkhꢤi ñꢏu cꢗa

number");

server

ꢀ server: ðꢐi kꢍt nꢇi tꢜ client

Socket connectionSocket =

welcomeSocket.accept();

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ14

Bꢘt tay ba bưꢇc

ꢀ ðꢌ ñꢅm bꢅo rꢛng bên kia thꢓc sꢓ mong muꢇn thiꢍt lꢎp kꢍt nꢇi

A

B

A

B

Chꢈp nhꢃn?

Không có yêu

cꢉu như vꢃy

Tꢊ chꢋi

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ15

TCP:ꢀQuꢏn lý Kꢌt nꢍi (tiꢌp)

client

server

ðóng mꢈt kꢍt nꢇi:

close

clientꢀñóng socket:

clientSocket.close();

Bưꢆc 1: client gꢑi gói ñiꢂu khiꢌn

FINꢀtꢆi server

close

Bưꢆc 2: server nhꢎn ñưꢐc gói

FIN,ꢀbiên nhꢎn cho gói tinꢀnày.ꢀ

ðóng kꢍt nꢇi,ꢀgꢑi gói FIN.ꢀ

closed

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ16

TCP:ꢀQuꢏn lý Kꢌt nꢍi (tiꢌp)

client

server

Bưꢆc 3: client nhꢎn gói FIN,ꢀ

biên nhꢎn lꢔi ACK.ꢀ

closing

ꢁ Bưꢆc vào trꢔng thái “timedꢀ

wait” – sꢖ biên nhꢎn ACKꢀ

cho các gói FINꢀnhꢎn ñưꢐc

closing

closed

Bưꢆc 4: server nhꢎn ñưꢐc ACK,ꢀ

ñóng kꢍt nꢇi.ꢀ

Chú ý: Vꢆi vài cꢅi tiꢍn nhꢊ,ꢀta có

thꢌ xꢑ lý ñꢘng thꢕi nhiꢂu gói

FIN.

closed

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ17

ðóng kꢌt nꢍi

ꢀ Mꢒc tiêu:

client

server

ꢁ Mꢓiꢀphíaꢀgiꢔiꢀphóngꢀ

tàiꢀnguyênꢀvà xóaꢀbꢕ

trꢋngꢀtháiꢀvꢊ kênhꢀ

truyꢊn

Yêuꢀcꢉu

ꢀñóng

Giꢅiꢀphóngꢀ

Tàiꢀnguyên?

ðóng

Giꢅiꢀ

phóngꢀ

Tàiꢀ

ðóng

Giꢅiꢀphóngꢀ

Tàiꢀnguyên

nguyên

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ18

Vꢂnꢀñꢕ tꢁngꢀquát: QuânꢀXanhꢙTrꢘng

Haiꢀphíaꢀquânꢀxanhꢀcꢏnꢀthꢇngꢀnhꢞtꢀthꢕiꢀñiꢌmꢀñꢌ cùngꢀtꢞnꢀcôngꢀquânꢀtrꢉng. Hꢢ thꢊaꢀthuꢎnꢀbꢛngꢀ

cáchꢀgꢑiꢀthôngꢀñiꢄpꢀchoꢀnhau. Nꢍuꢀcùngꢀñꢘngꢀýꢀ:ꢀtꢞnꢀcông,ꢀcònꢀkhôngꢀsꢖ khôngꢀtꢞnꢀcông. Chú ýꢀ

rꢛngꢀngưꢕiꢀtruyꢂnꢀtinꢀcó thꢌ bꢙ bꢉtꢀ!ꢀNꢍuꢀcùngꢀtꢞnꢀcông,ꢀbênꢀxanhꢀthꢉng,ꢀcònꢀnꢍuꢀtꢞnꢀcôngꢀriêngꢀlꢥ,ꢀ

bênꢀtrꢉngꢀthꢉng

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ19

ðóngꢀkꢌtꢀnꢍiꢀtrongꢀbꢍnꢀbưꢇc

A

B

ðꢂ nghꢙꢀñóng

Aꢁ>B

ðóng

Aꢁ>Bꢀñóng

ðꢂ nghꢙꢀñóng

ðóng

Aꢁ>Bꢀñóng

Bꢁ>A

ꢁ Có thꢌ truyꢌnꢀlꢔiꢀACKꢀ

nꢍuꢀACKꢀnàyꢀbꢙ mꢞt

ðóng

Xóaꢀbꢊ tꢞtꢀ

cꢅ trꢔngꢀthái

ðóng

Xóaꢀbꢊ tꢞtꢀ

cꢅ trꢔngꢀthái

3:ꢀTransportꢀLayer 3bꢁ20

Bài giảng Mạng máy tính - Chương 3: Tầng giao vận (Phần 2) - Hồ Phương Đắc