Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 159
Текст из файла (страница 159)
ССЕАЙ СОНГ, баСа. О): ) е)яе ( /* мы саии инициировали окончание связи *l срсг- ясасе = 015СОИН: !* соединение не разорвано, пока другая сторона не согласится *! Со пеС(стб. О. О, С[ЕАЙ ЙЕО, баса. О): ) гесцгп(ОК); чо)б раскеС аггтча1(чозб) (/* Прибыл йакет. Получить и обработать его. */ 1пс стб; /* соединение, по котороиу прибыл пакет */ тпС соцпС. т, О. ш; РСС Суре рсуре; !* СА[С ЙЕО, СА[[ АСС, С[ЕАЙ ЙЕО. ССЕАЙ СОИР, ВАТА РКТ. СЙЕО!Т цпязйпеб сбаг баса[НАХ РКТ 51?Е]; /" часть данных из пришедшего йакета */ ясгцсС сопл *срсг; тгош пеС(дс)б, ац, йп, дрсуре, баса, Всоцпс); /* получить пакет */ срсг асопп[стб]: яытссб (рсуре) ( саяе САСС йЕО: /* удаленный пользователь хочет установить соединение */ срсг->1аса1 аббгеяя - баса[О]; срсг->гелосе аббгеяя - баса[1]: 1Т (срсг->1оса1 аббгеяя — 1тясеп аббгеяя) ( 1(ЯСеп сопл - с1б; срСг->ясасе - Е5ТАВ[15НЕО; ыакецр(): ) е1яе ( срСг->ЯСаСе - ООЕОЕО; срсг- Сзшег - Т1НЕООТ: срсг->с1г гей гесе1чеб - 0: срсг->стеб(Ся - О: ЬгеаС: саяе САСС АСС: /* удаленный пользователь принял наш САСС йЕО *l срсг->ясаСе - Е5ТАВ[!5НЕО.
ыадецр(): Ьгеак, Простой транспортный протокол 593 саке ССЕАй МЕО: /* удаленный пользователь хочет разорвать соединение или отвергнуть вызов */ срсг->с1г гещ сесе!чей - 1; (Т (срсг->ксаСе — 015СОММ) срсг->ксаСе - !ОСЕ;/* с1еаг со11тктоп */ (Т (срсг- кСаСе — ИА!Т1МО (( срсг->ксасе — ЙЕСЕ1у!МО )( срсг->кСаСе 5ЕМР!МО) ыайеир(); Ьгеай; саке ССЕАЙ СОМЕ: /* удаленный пользователь согласен разорвать соединение */ срсг- ксасе = !ОСЕ; Ьгеад: саке СМЕ011: /* удаленный пользователь ожидает данные */ срсг- сгесцск += паса[!1: тТ (срсг->ксасе — 5ЕМО!МО) ыакеир(): Ьгеай: саке ОАТА РКТ: /* удаленный пользователь послал данные */ Тог (! - О; ! < соипС; ть+) срсг- икег Ьиг ат)т)г[срсг->Ьусе соипС + т! = ОаСа[т): срсг- Ьусе соипС +- соипС: тг (щ == О ) ыадеир(): чо!С с!оси(то!с) (/* часы тикнули, проверить на тайн-ауты стоящие в очереди запросы на соединение */ тпс 1; ксгисС сопл *срсг; тог (! = 1; ! <" МАХ СОММ; т+ .) ( срсг = асопп[!1: !Т (срсг->с!жег > О) ( /* тайиер запущен */ срсг->С!жег--: !/ (срСг->С!щег — О) ( /* теперь время истекло */ срсг->ксасе " 10[Е: Со пеС(т.
О, О. СЕЕАЙ ЙЕО. Сака, 0): В листинге б.2 приведены процедуры двух типов. Большинство из них вызываются напрямую пользовательскими программами. Однако процедуры расйеС агг!ча1 и с1осй отличаются от остальных. Они вызываются внешними событиями — прибытием пакета и срабатыванием таймера соответственно. Таким образом, они являются процедурами обработки прерываний. Мы будем предполагать, что они никогда не вызываются во время работы процедуры транспортной сущности, а вызываются только тогда, когда пользовательский процесс находится в режиме ожидания или управление находится за пределами транспортной сущности. Это их свойство является существенным для корректной работы транспортной сущности. 594 Глава 6.
Транспортный уровень Наличие бита 0 Яца116ег — спецификатор) в заголовке пакета позволяет избежать накладных расходов в заголовке транспортного уровня, Обычные информационные сообщения посылаются в виде пакетов данных с 0. = О. Управляющие сообщения транспортного протокола посылаются как информационные пакеты с Я= 1. В нашем примере такое сообщение только одно — СРЕО!Т. Эти управляющие сообщения обнаруживаются и обрабатываются принимавшей транспортной сущностью. Основной структурой данных, используемой транспортной сущностью, является массив сопл. Каждый элемент этого массива предназначается для одного потенциального соединения и содержит информацию о состоянии соединения, включая транспортные адреса обоих его концов, число посланных и полученных сообщений, текущее состояние, указатель на буфер пользователя, количество уже посланных и полученных байтов, бит, указывающий, что от удаленного пользователя получен запрос на разъединение, таймер и счетчик разрешений на передачу сообщений.
Не все эти поля используются в нашем простом примере, но для полной реализации транспортной сущности потребовались бы все эти значения и, возможно, даже некоторые дополнительные. Предполагается, что изначально поле состояния соединения всех элементов массива соил инициализируется значением 111ЕЕ. Когда пользователь обращается к примитиву СОнВЕСТ, сетевой уровень получает указание послать удаленной машине пакет САЕЕ РЕООЕьТ, а пользователь переводится в режим ожидания. Когда этот пакет прибывает по указанному адресу, транспортная сущность удаленной машины прерывается на выполнение процедуры расКег агг1уа1, проверяющей, ожидает ли локальный пользователь соединения с указанным адресом.
Если да, то обратно отправляется пакет САЕЕ АССЕРТЕО, а удаленный пользователь переводится в активное состояние. В противном случае запрос соединения ставится в очередь на период времени Т1МЕОЕГТ. Если в течение этого интервала времени пользователь вызывает примитив Е15ТЕИ, соединение устанавливается, в противном случае время ожидания истекает, а просящий соединения получает отказ в виде пакета СЕЕАР РЕООЕьт.
Этот механизм необходим, чтобы инициатор соединения не оказался заблокированным навсегда, если удаленный процесс не желает устанавливать с ним соединение. Хотя мы удалили заголовок транспортного протокола, нам, тем не менее, нужен метод, при помощи которого можно было бы отслеживать принадлежность пакетов тому или иному транспортному соединению, так как несколько соединений могут существовать одновременно.
Проще всего в качестве номера соединения использовать номер виртуального канала сетевого уровня. Более того, номеР виртуального канала может использоваться как индекс массива сопл. Когда пакет приходит по виртуальному каналу Й, он принадлежит транспортному соединению т, состояние которого хранится в солл1Ц. Для соединений, инициированных на данном хосте, номер соединения выбирается инициируюшей соединение транспортной сущностью. Чтобы избежать необходимости предоставления буферов и управления ими в транспортной сущности, здесь используется механизм управления потоком, от- Простой транспортный протокол 695 личный от традиционного скользящего окна. Суть его в следующем: когда пользователь вызывает примитив кЕСЕ!НЕ, транспортной сущности посылающей машины отправляется специальное кредитное сообщение, содержащее разрешение на передачу определенного количества пакетов данных.
Это число сохраняется в массиве соли. Когда вызывается примитив 5И0, транспортная сущность проверяет, получен ли кредит указанным соединением. Если кредит не нулевой, сообщение посылается (при необходимости в нескольких пакетах), а значение кредита уменьшается, в противном случае транспортная сущность переходит в режим ожидания кредитов. Такой механизм гарантирует, что нн одно сообщение не будет послано, если другая сторона не вызвала примитив кЕСЕ1НЕ. В результате, когда сообщение прибывает, для него гарантированно имеется свободный буфер, Эту схему несложно усовершенствовать, позволив получателям предоставлять сразу несколько буферов и запрашивать несколько сообщений.
Необходимо помнить, что программа, приведенная в листинге 6.2, является сильно упрощенной. Настоящая транспортная сущность должна проверять правильность всех предоставляемых пользователем параметров, обеспечивать восстановление от сбоев сетевого уровня, обрабатывать столкновение вызовов и поддерживать более общие транспортные услуги, включающие такие возможности, как прерывания, дейтаграммы и неблокирующие версии примитивов 5Еэо н йЕСЕ1НЕ. Пример протокола как конечного автомата Написание транспортной сущности является сложной и кропотливой работой, особенно для протоколов, применяющихся в действительности.
Чтобы снизить вероятность ошибки, полезно представлять состояния протокола в виде конечного автомата. Как мы уже видели, у соединений нашего протокола есть семь состояний. Можно выделить 12 событий, переводящих соединение из одного состояния в другое. Пять из этих событий являются служебными примитивами. Еше шесть соответствуют получению шести типов пакетов. Последнее событие — истечение времени ожидания.
На рис. 6.16 в виде матрицы показаны основные действия протокола. Столбцы матрицы представляют собой состояния, а строки — 12 событий. Каждая ячейка матрицы на рисунке (то есть модели конечного автомата) содержит до трех полей: предикат, действие и новое состояние. Предикат указывает, при каких условиях производилось действие. Например, в левом верхнем углу матрицы, если выполняется примитив С15ТЕэ' н нет свободного места в таблице (предикат Р1), выполнение примитива Е15ТЕэ' завершается неудачно, и состояние не изменяется. С другой стороны, если пакет САсЕ кЕ00Е5Т для ожидаемого транспортного адреса уже прибыл (предикат Р2), соединение устанавливается незамедлительно. Другая возможность состоит в том, что утверждение Р2 ложно, то есть пакет СЯСЕ кЕ00Е5Т не прибыл.