tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 161
Текст из файла (страница 161)
Они прописываются в библиотеке КТР, которая, как и само приложение, находится в пользовательском пространстве. Библиотека уплотняет потоки и помещает их в пакеты КТР, которые, в свою очередь, отправляются в сокет. На другом конце сокета (в ядре операционной системы) генерируются (П)Р-пакеты, которые внедряются в 1Р-пакеты. Теперь остается передать 1Р-пакеты по сети. Если компьютер подключен к локальной сети Ег)тегпец 1Р-пакеты для передачи разбиваются на кадры Ег)тегпес. Стек протоколов для описанной ситуации показан на рис.
6.20, а. Система вложенных пакетов показана на рис. 6.20, б. В результате оказывается непросто определить, к какому уровню относится КТР. Так как протокол работает в пользовательском пространстве и связан с прикладной программой, он, несомненно, выглядит, как прикладной протокол. С другой стороны, он является общим, независимым от приложения протоколом, который просто предоставляет транспортные услуги, не более. С этой точки зрения он может показаться транспортным протокололс Наверное, лучше всего будет определить его таким образом: КТР— это транспортный протокол, реализованный на прикладном уровне. Основной функцией КТР является уплотнение нескольких потоков реального масштаба времени в единый поток пакетов ()1)Р.
Поток ()1)Р можно направлять либо по одному, либо сразу по нескольким адресам. Поскольку КТР использует обычный (П)Р, его пакеты не обрабатываются маршрутизаторами каким-либо особым образом, если только не включены свойства доставки с качеством обслуживания уровня 1Р. В частности, нет никаких гарантий касательно доставки, дрожания (неустойчивой синхронизации) и т. д.
Каждый пакет, посылаемый с потоком КТР, имеет номер, на единицу превышающий номер своего предшественника. Такой способ нумерации позволяет получателю определить пропажу пакетов. Если обнаруживается исчезновение какого-либо пакета, то лучшее, что может сделать получатель, — это путем ин- В04 Глава 6. Транспортный уровень Пользовательское пространство Ядра ОС Заголовок ЯТР Заголовок )Р Рис. В.20. Положение ЯТР в стеке протоколов Га); вложение пакетов (б) В поле полезной нагрузки КТР может содержаться несколько символов данных, которые могут иметь формат, соответствующий отправившему их приложению. Межсетевое взаимодействие обеспечивается в протоколе КТР за счет определения нескольких профилей (например, отдельных ауднопотоков), каждолгу из которых может сопоставляться несколько форматов кодирования.
Скажем, аудиопоток может кодироваться при помощи РСМ (8-битными символами с полосой 8 кГц), дельта-кодирования, кодирования с предсказанием, г '8М, МРЗ и т. д. В кТР имеется специальное поле заголовка, в котором источник может указать метод кодирования, однако далее источник никак не влияет па процесс кодирования. Еще одна функция, необходимая приложениям реального времени, — это отметки времени. Идея состоит в том, чтобы позволить источнику связать отметку времени с первым символом каждого пакета. Отметки времени ставятся относи- терполяции аппроксимировать пропущенное значение, Повторная передача в данном случае не является хорошим решением, поскольку это займет много времени, и повторно переданный пакет окажется уже никому не нужным.
Поэтому протокол КТР не осуществляет управление потоком, контроль ошибок, и в стандарте не предусмотрены никакие подтверждения и механизмы запроса повторной передачи. Транспортные протоколы Интернета: 00Р 605 тельно момента начала передачи потока, поэтому важны только интервалгя мелсду отметками. Абсолютные значения, по сути дела, никакой роли не играют. Такой механизм позволяет приемнику буферизировать неболыпое количество данных и проигрывать каждый отрезок спустя правильное число миллисекунд после начала потока независимо от того, когда на самом деле приходит пакет, содержащий данный отрезок.
За счет этого не только снижается эффект джиттера (флуктуаций, неустойчивости синхронизации), но и появляется возможность синхронизации между собой нескольких потоков. Например, в цифровом телевидении может быть видеопоток и два аудиопотока. Второй аудиопоток обычно нужен либо для обеспечения стереозвучания, либо для дублированной на иностранный язык звуковой дорожки фильма. У каждого потока свой физический источник, однако с помощью временных отметок, генерируемых единым таймером, эти потоки при воспроизведении можно синхронизовать даже в том случае, если они приходят ие совсем одновременно. Заголовок КТР показан на рис.
6.21. Он состоит из трех 32-разрядных слов и некоторых возлюжных расширений. Первое слово содержит иоле Версия, которое в настоящий момент уже имеет значение 2. Будем надеяться, что текущая версия окажется окончательной или хотя бы предпоследней, поскольку в идентифицирующем се двухбитном иоле осталось место только для одного нового номера (впрочем, код 3 может обозначать, что настоящий номер версии содержится в поле расширения). З2 бита Идентификатор сотрудничеккцето источника Рис. В.21. Заголовок ЙТР Бит Р указывает на то, что размер пакета сделан кратным 4 байтам за счет байтов заполнения. При этом в последнем байте заполнения содержится общее число байтов заполнения. Бит Х говорит о том, что присутствует расширенный заголовок.
Формат и назначение расширенного заголовка не определяются. Обязательным для пего является только то, что первое слово расширения должно содержать общую длину расширения. Это запасная возможность для разнообразных непредсказуемых будущих требований. Поле СС говорит о том, сколько сотрудничатоших источников формируют поток. Их число может колебаться от 0 до 15 (см. далее). Бит М вЂ” это маркер, свя- 606 Глава б.
Транопортный уровень ванный с конкретным приложениеьь Он может использоваться для обозначения начала видеокадра, начала слова в аудиоканале или еще для чего-нибудь, важного и понятного для приложения. Поле Тил данник содержит информацию об использующемся алгоритме кодирования (например, несжатое 8-битное аудио, МРЗ и т. д,).
Поскольку такое поле есть в каждом пакете, метод кодирования может изменяться прямо во время передачи потока. Порядковый номер — зто просто счетчик, который инкрементируется в каждом пакете КТР. Он используется для определения потерявшихся пакетов, Отметка времени генерируется источником потока и служит для записи момента создания первого слова пакета.
Отметки времени помогают снизить эффект джиттера на приемнике за счет того, что момент воспроизведения делается независимым от времени прибытия пакета. Идентификатор источника синхронизации позволяет определить, какому потоку принадлежит пакет. Применяется метод уплотнения и распределения потоков данных, следующих в виде единого потока 1)РР-пакетов. Наконец, Идентификаторы сотрудничающих истлочникое, если таковые имеются, используются, когда конечный поток формируется несколькими источниками. В этом случае микширующее устройство является источником синхронизации, а в полях идентификаторов источников перечисляются смешиваемые потоки. У протокола КТР есть небольшой родственный протокол под названием КТСР (Кеа1-Типе Тгапзрогг Сов!го! Ргососо! — управляющий транспортный протокол реального времени). Он занимается поддержкой обратной связи, синхронизацией, обеспечением пользовательского интерфейса, однако не занимается передачей каких-либо данных.
Первая его функция может использоваться для обратной связи по задержкам, джиттеру, пропускной способности, перегрузке и другим свойствам сети, о которых сообщается источникам. Полученная информация может приниматься во внимание кодировщиком для увеличения скорости передачи данных (что приведет к улучшению качества), когда зто позволяет делать состояние сети, или уменьшения скорости при возникновении в сети каких-либо проблем. Постоянная обратная связь обеспечивает динамическую настройку алгоритмов кодирования на обеспечение наилучшего качества при текущих обстоятельствах. Например, пропускная способность при передаче потока может как увеличиваться, так и уменыпаться, и в соответствии с этим могут изменяться методы кодирования — скажем, МРЗ может заменяться 8-битным РСМ или дельта-кодированием. Поле Тин данных сообщает приемнику о том, какой алгоритм кодирования применяется для данного пакета, что позволяет изменять их по требованию при передаче потока.
КТСР также обеспечивает межпотоковую синхронизацию. Проблема состоит в том, что разные потоки могут использовать разные таймеры с разной степенью разрешения и разными скоростями дрейфа. КТСР помогает решить зти проблемы и синхронизировать потоки с разными параметрами. Наконец, КТСР позволяет именовать различные источники (например, с помощью обычного АЗСП-текста), Эта информация может отображаться на приемнике, позволяя определить источник текущего потока. Более подробную информацию о протоколе КТР можно найти в (РегЫпэ, 2002). Транспортные протоколы Интернета: ТСР 607 Транспортные протоколы Интернета: ТСР Щ)Р является простым протоколом и имеет определенную область применения, В первую очередь, это клиент-серверные взаимодействия и мультимедиа. Тем не менее, большинству интернет-приложений требуется надежная, последовательная передача. 1ЛЭР не удовлетворяет этим требованиям, поэтому требуется иной протокол.
Такой протокол называется ТСР, и он является рабочей лошадкой Интернета. Позже мы рассмотрим его детально. Основы ТСР Протокол ТСР (Тгапзппзз1оп Сопсго1 Ргососо! — протокол управления передачей) был специально разработан для обеспечения надежного сквозного байтового потока по ненадежной интерсети. Объединенная сеть отличается от отдельной сети тем, что ее различные участки могут обладать сильно различающейся топологией, пропускной способностью, значениями времени задержки, размерами пакетов и другими параметрами. При разработке ТСР основное внимание уделялось способности протокола адаптироваться к свойствам объединенной сети и отказоустойчивости при возникновении различных проблем. Протокол ТСР описан в ВЕС 793.
Со временем были обнаружены различные ошибки и неточности, и по некоторым пунктам требования бьши изменены. Подробное описание этих уточнений и исправлений дается в ВЕС 1122. Расширения протокола приведены в ВЕС 1323. Каждая машина, поддерживающая протокол ТСР, обладает транспортной сущностью ТСР, являющейся либо библиотечной процедурой, либо пользовательским процессом, либо частью ядра системы. В любом случае, транспортная сущность управляет ТСР-потоками и интерфейсам с 1Р-уровнем.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
