Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 164
Текст из файла (страница 164)
Это то же самое, что длина заголовка. 612 Глава 6. Транспортный уровень 32 бита Данные (необязательное поле) Рно. б.23. Заголовок ТСР Следом идет неиспользуемое б-битное поле. Тот факт, что это поле выжило в течение четверти века, является свидетельством того, насколько хорошо продуман дизайн ТСР. Затем следуют шесть 1-битовых флагов. Бит НАС устанавливается в 1 в случае использования поля Указатель на срочные данные, содержащего смещение в байтах от текущего порядкового номера байта до места расположения срочных данных. Таким образом в протоколе ТСР реализуются прерывающие сообщения. Как уже упоминалось, протокол ТСР лишь обеспечивает доставку сигнала пользователя до получателя, не интересуясь причиной прерывания.
Если бит АСК установлен в 1, значит, поле Номер подтверждения содержит осмысленные данные. В противном случае ланный сегмент не содержит подтверждения, и поле Номер подтверждения просто игнорируется. Бит РБН является, по сути, РВАН-флагом, с помощью которого отправитель просит получателя доставить данные приложению сразу по получении пакета, а не хранить их в буфере, пока тот не наполнится. (Получатель может заниматься буферизацией для достижения большей эффективности.) Бит ЯоТ используется для сброса состояния соединения, которое из-за сбоя хоста или по другой причине попало в тупиковую ситуацию.
Кроме того, он используется для отказа от неверного сегмента или от попытки создать соединение. Если вы получили сегмент с установленным битом нЯТ, зто означает наличие какой-то проблемы. Бит 5УЖ применяется для установки соединения. У запроса соединения бит 5УЮ= 1, а бит АСК= О, что означает, что поле подтверждения не используется. В ответе на этот запрос содержится подтверждение, поэтому значения этих би- Транспортные протоколы Интернета: ТСР 613 тов в нем равны: злы 1, АСК= 1.
Таким образом, бит 5УАг используется для обозначения сегментов СОййЕСТ10И ЙЕООЕ5Т и СОИИЕСТ10И АССЕРТЕО, а бит АСК вЂ” чтобы отличать их друг от друга. Бит Е7Аг используется для разрыва соединения. Он указывает на то, что у отправителя больше нет данных для передачи. Однако, даже закрыв соединение, процесс может продолжать получать данные в течение неопределенного времени. У сегментов с битами Г1М и Я'лг есть порядковые номера, что гарантирует правильный порядок их выполнения. Управление потоком в протоколе ТСР осуществляется при помощи скользящего окна переменного размера. Поле Размер окна сообщает, сколько байт может быть послано после байта, получившего подтверждение.
Значение поля Размер окка может быть равно нулю, что означает, что все байты вплоть до Номер подтверждения-1 получены, но у получателя в данный момент какие-то проблемы, и остальные байты он пока принять не может. Разрешение на дальнейшую передачу может быть получено путем отправки сегмента с таким же значением поля Номер подтверждения и ненулевым значением поля Размер окпа.
В главе 3 мы обсуждали протоколы, в которых подтверждения приема кадров были связаны с разрешениями на продолжение передачи. Эта связь была следствием жестко закрепленного размера скользящего окна в этих протоколах. В ТСР подтверждения отделены от разрешений на передачу данных. В сущности, приемник может сказать: «Я получил байты вплоть до Уг-го, но я сейчас не хочу продолжать прием данныхм Такое разделение (выражающееся в скользящем окне переменного размера) придает протоколу дополнительную гибкость. Далее мы обсудим этот аспект более детально.
Поле Контрольная сумма служит для повышения надежности. Оно содержит контрольную сумму заголовка, данных и псевдозаголовка, показанного на рис. 6.24. При выполнении вычислений поле Контрольная сумма устанавливается равным нулю, а поле данных дополняется нулевым байтом, если его длина представляет собой нечетное число. Алгоритм вычисления контрольной суммы просто складывает все 16-разрядные слова в дополнительном коде, а затем вычисляет дополнение для всей суммы.
В результате, когда получатель считает контрольную сумму всего сегмента, включая поле Контрольная сумма, результат должен быть равен О. 32 бита Рис. 6.24, Псевдозеголовок, включаемый е контрольную сумму ТОР 614 Глава 6. Транспортный уровень Псевдозаголовок содержит 32-разрядные 1Р-адреса отправителя и получателя, номер протокола для ТСР (6) и счетчик байтов для ТСР-сегмента (включая заголовок). Включение псевдозаголовка в контрольную сумму ТСР помогает обнаружить неверно доставленные пакеты, хотя это нарушает иерархию протоколов, так как!Р-адреса в нем принадлежат 1Р-уровню, а не ТСР-уровню. В ()!)Р для контрольной суммы используется такой же псевдозаголовок. Поле Факультативные поля предоставляет дополнительные возможности, не покрываемые стандартным заголовком.
С помощью одного из таких полей каждый хост может указать максимальный размер поля полезной нагрузки, который он может принять. Чем больше размер используемых сегментов, тем выше эффективность, так как при этом снижается удельный вес накладных расходов в виде 20-байтных заголовков, однако не все хосты способны принимать очень большие сегменты. Хосты могут сообщить друг другу максимальный размер поля полезной нагрузки во время установки соединения. По умолчанию этот размер равен 536 байтам. Все хосты обязаны принимать ТСР-сегменты размером 536+ 20 = 556 байт. Для каждого из направлений может быть установлен свой максимальный размер поля полезной нагрузки.
Для линий с большой скоростью передачи н/или большой задержкой окно размером в 64 Кбайт оказывается слишком маленьким. Так, для линии ТЗ (44,736 Мбит/с) полное окно может быть передано в линию всего за 12 мс. Если значение времени распространения сигнала в оба конца составляет 50 мс (что типично для трансконтинентального оптического кабеля), 3/4 времени отправитель будет заниматься ожиданием подтверждения. При связи через спутник ситуация будет еще хуже. Больший размер окна мог бы улучшить эффективность, но 16-битовое поле Размер окна не позволяет этого сделать.
В КРС 1323 был предложен новый параметр Масштаб окна, о значении которого два хоста могли договориться при установке соединения. Это число позволяет сдвигать гюле Размер окна до 14 разрядов влево, обеспечивая расширенпе размера окна до 2м байт (1 Гбайт). В настоящее время большинство реализаций протокола ТСР поддерживают эту возможность. Еще одна возможность, предложенная в КРС 1106 и широко применяемая сейчас, состоит в использовании протокола выборочного повтора вместо возврата на ж Если адресат получает один плохой сегмент и следом за ним большое количество хороших, у нормального ТСР-протокола в конце концов истечет время ожидания и он передаст повторно все неподтвержденные сегменты, включая те, что были получены правильно.
В документе ВЕС 1106 было предложено использовать отрицательные подтверждения (КАК), позволяющие получателю запрашивать отдельный сегмент или несколько сегментов. Получив его, принимающая сторона может подтвердить все хранящиеся в буфере данные, уменьшая таким образом количество повторно передаваемых данных. Установка ТСР-соединения В протоколе ТСР-соединения устанавливаются с помощью «тройного рукопожатия», списанного в разделе «Установка соединениям Чтобы установить соедине- Транспортные протоколы Интернета: ТСР 616 ние, одна сторона (например, сервер) пассивно ожидает входящего соединения, выполняя примитивы Е)5ТЕл' и АССЕРТ, либо указывая конкретный источник, либо не указывая его.
Другая сторона (например, клиент) выполняет примитив СОМлЕСТ, указывая 1Р- адрес и порт, с которым он хочет установить соединение, максимальный размер ТОР-сегмента и, по желанию, некоторые данные пользователя (например, пароль). Примитив СОллЕСТ посылает ТСР-сегмент с установленным битом Я'д~ и сброшенным битом АСК и ждет ответа. Когда этот сегмент прибывает в пункт назначения, ТСР-сущность проверяет, выполнил ли кахой-нибудь процесс примитив Е15ТЕл, указав в качестве параметра тот же порт, который содержится в поле Порт получателя.
Если такого процесса нет, она отвечает отправкой сегмента с установленным битом КЗТ для отказа от соединения. Хост 1 Хост 2 Хост Хост 2 ! е б Рис. 6.75. установке тср-соединения в нормальном случае 1в); столкновение вызовов (б) Если какой-либо процесс прослушивает какой-либо порт, то входящий ТСР- сегмент передается этому процессу. Последний может принять соединение или отказаться от него. Если процесс принимает соединение, он отсылает в ответ подтверждение. Последовательность ТСР-сегментов, посылаемых в нормальном случае, показана на рис. 6.25, а.
Обратите внимание на то, что сегмент с установленным битом оуМ занимает 1 байт пространства порядковых номеров, что позволяет избежать неоднозначности в их подтверждениях. Если два хоста одновременно попытаются установить соединение друг с другом, то последовательность происходящих при этом событий будет соответствовать рис. 6.25, б. В результате будет установлено только одно соединение, а не два, так как пара конечных точек однозначно определяет соединение. То есть если оба соединения пытаются идентифицировать себя с помощью пары (х, у), делается всего одна табличная запись для (х, у).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
