Protokolle der OSI-Schicht 4
   TCP und UDP (Übung)
         Kapitel 9.2

        Netze und Protokolle
   Dipl.-Wirtsch.-I...
Wo stehen wir?




                 Müller
Host                                        Häuser
                 Anne
Applik...
Aufgaben der Transportschicht (1)‫‏‬

Welche Aufgabe hat die Transportschicht bzw. welche
Leistungen bietet sie dem Nutzer...
Example: TCP
The applications require from the network:
         Guaranteed transmission of info packets
         Transmis...
Aufgaben der Transportschicht (2)‫‏‬

„geeignete“ Ende-zu-Ende Verbindung herstellen
   Beispiel: Byte-Pipe, Socket
   Gru...
Verbindungsart der Transportschicht (1)‫‏‬

Mit welcher(n) Verbindungsart(en) arbeitet die
Transportschicht?




         ...
Verbindungsart der Transportschicht (2)‫‏‬

verbindungsorientiert und verbindungslos (vergleichbar
mit entsprechenden Verm...
Trennung von Transport- und
                               Vermittlungsschicht (1)‫‏‬
Warum existieren im OSI-Modell zwei ...
Trennung von Transport- und
                                  Vermittlungsschicht (2)‫‏‬
„geeignet“: Anpassung der Transpo...
Parameter der Dienstqualität (1)‫‏‬

Nennen Sie Parameter, die zur Charakterisierung der
Dienstgüte (QoS) verwendet werden...
Parameter der Dienstqualität (2)‫‏‬
Dauer des Verbindungsaufbaus
   Je kürzer die Verzögerung, desto besser
Ausfallwahrsch...
Transportprotokolle im Internet (1)‫‏‬

Nennen Sie die wesentlichen Eigenschaften des Transport
Control Protocol (TCP) und...
Transportprotokolle im Internet (2)‫‏‬

UDP
  verbindungslos, unzuverlässig
  wenig Overhead
TCP
  verbindungsorientiert (...
Transportprotokolle im Internet (3)‫‏‬




             TCP




TCP-Pseudo- Header




                            (14)‫‏‬
Transportprotokolle des Internet (4)‫‏‬




UDP




               (15)‫‏‬
Verbindungsaufbau (1)‫‏‬

Erläutern Sie den Verbindungsaufbau bei TCP anhand
eine Message Sequence Chart (MSC)!




      ...
Verbindungsaufbau (2)‫‏‬

Dreiwege-Handshake:




                      (17)‫‏‬
TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung
                                                (1)‫‏‬
Durch welche Protokolle wir...
TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung
                                                  (2)‫‏‬
Automatic Repeat Request ...
Continuous ARQ-Protocols for full duplex
                                               channels

frame 1                 ...
TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung
                                                 (3)‫‏‬
Erläutern Sie das Prinzip ...
TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung
                                     (4)‫‏‬




              (22)‫‏‬
Verbindungsabbau (1)‫‏‬

Erläutern Sie den Verbindungsabbau bei TCP anhand
eines MSC!




                          (23)‫‏‬
Verbindungsabbau (2)‫‏‬

synchroner Abbau (wie bei zwei Simplex-Verbindungen)‫‏‬




                           (24)‫‏‬
TCP: Fenstermechanismus (1)‫‏‬

Was gibt die Fenstergröße beim TCP-Fenster-
mechanismus an?




                          ...
TCP: Fenstermechanismus (2)‫‏‬

  Sie bestimmt die maximal
erlaubte Menge an Bytes, die
gesendet werden darf, ohne
eine Be...
TCP: Fenstermechanismus (3)‫‏‬




   (27)‫‏‬
TCP: Fenstermechanismus (4)‫‏‬

Wie kann TCP auf Überlastungen (Engpässe) des Netzes
reagieren?




                      ...
TCP: Fenstermechanismus (5)‫‏‬

Durch Einführung eines zweiten Fensters (Überlastfenster,
Congestion-Window (CW))‫‏‬
Reprä...
TCP: Fenstermechanismus (6)‫‏‬




Empfänger-Fenster   (30)‫‏‬   Überlast-Fenster
TCP: Fenstermechanismus (7)‫‏‬


                                                       Triple ACK
Slow-start:
    CW = ma...
TCP: Fenstermechanismus (8)‫‏‬

Ist bei einem Netz mit hoher Datenrate und hohen Delay
(Transatlantikverbindung) bei gerin...
TCP: Fenstermechanismus (9)‫‏‬

Groß, da die Bestätigungen des Empfängers erst nach
großer Verzögerung bei dem Empfänger e...
TCP: Fenstermechanismus (10)‫‏‬

Warum wird ab dem Schwellwert nicht mehr eine
exponentielle sondern eine lineare Vergröße...
TCP: Fenstermechanismus (11)‫‏‬

die lineare Steigerung verhindert oszillierendes Verhalten




                          ...
TCP: Fenstermechanismus (12)‫‏‬

Welche Faktoren müssen bei der Bestimmung der
Fenstergrößen beachtet werden?




        ...
TCP: Fenstermechanismus (13)‫‏‬

Buffergrößen
Belastung des Netzes
Datenrate des Netzes
Verzögerung (Delay) des Netzes



...
TCP Performance (1)‫‏‬

Warum kann es bei Verwendung von TCP auf drahtlosen
Verbindungen im Vergleich zu gleichratigen
dra...
TCP Performance (2)‫‏‬

auf drahtlosen Verbindungen treten vermehrt
Paketverluste bei der Übertragung auf (auch bei gering...
Transportprotokolle im Internet (1)‫‏‬

Es sollen UDP und TCP-Datenströme über eine
Verbindung übertragen werden. Welche P...
Transportprotokolle im Netz (2)‫‏‬

UDP kennt keine Flusskontrolle und reagiert nicht auf
Paketverluste
wenn eine Quelle e...
Nächste SlideShare
Wird geladen in …5
×

[14] Nu P 09 2

543 Aufrufe

Veröffentlicht am

Veröffentlicht in: Technologie
0 Kommentare
0 Gefällt mir
Statistik
Notizen
  • Als Erste(r) kommentieren

  • Gehören Sie zu den Ersten, denen das gefällt!

Keine Downloads
Aufrufe
Aufrufe insgesamt
543
Auf SlideShare
0
Aus Einbettungen
0
Anzahl an Einbettungen
3
Aktionen
Geteilt
0
Downloads
1
Kommentare
0
Gefällt mir
0
Einbettungen 0
Keine Einbettungen

Keine Notizen für die Folie

[14] Nu P 09 2

  1. 1. Protokolle der OSI-Schicht 4 TCP und UDP (Übung) Kapitel 9.2 Netze und Protokolle Dipl.-Wirtsch.-Ing. Kim Bartke Institut für Kommunikationstechnik www.ikt.uni-hannover.de
  2. 2. Wo stehen wir? Müller Host Häuser Anne Applikation Brief Transport Anne+Bill Netzwerk Post Link Verteiler Bitübertragung Bill Smith (2)‫‏‬
  3. 3. Aufgaben der Transportschicht (1)‫‏‬ Welche Aufgabe hat die Transportschicht bzw. welche Leistungen bietet sie dem Nutzer? (3)‫‏‬
  4. 4. Example: TCP The applications require from the network: Guaranteed transmission of info packets Transmission in sequence Support of indefinite message length Synchronization support between transmitter and Application Application receiver Flow control from the transmitter Support for several transceiving processes ??? ??? IP IP The network is able to create: Lost messages Messages out of sequence Layer 2 Layer 2 Replication of messages Limitations in size of messages Varying latencies (delays)‫‏‬ Layer 1 Layer 1 A single connection between two terminals Transportsystem (4)‫‏‬
  5. 5. Aufgaben der Transportschicht (2)‫‏‬ „geeignete“ Ende-zu-Ende Verbindung herstellen Beispiel: Byte-Pipe, Socket Gruppe von Transport-Operationen (Diensten)‫‏‬ was „geeignet“ heißt, wird in den folgenden Folien deutlicher am Beispiel Internet viele Vorgänge vergleichbar mit Schicht 2, aber hier immer Ende-zu-Ende Verbindungsaufbau Flusskontrolle/Steuerung Fehlerüberwachung Folgesteuerung (5)‫‏‬
  6. 6. Verbindungsart der Transportschicht (1)‫‏‬ Mit welcher(n) Verbindungsart(en) arbeitet die Transportschicht? (6)‫‏‬
  7. 7. Verbindungsart der Transportschicht (2)‫‏‬ verbindungsorientiert und verbindungslos (vergleichbar mit entsprechenden Vermittlungsdiensten)‫‏‬ verbindungsorientiert Verbindungsaufbau, Datenübertragung, Verbindungsabbau (Flusssteuerung)‫‏‬ sicher verbindungslos Keine Flusskontrolle/Flusssteuerung unsicher (7)‫‏‬
  8. 8. Trennung von Transport- und Vermittlungsschicht (1)‫‏‬ Warum existieren im OSI-Modell zwei getrennte Schichten (3 & 4), die sich in ihren Eigenschaften so ähnlich sind? (8)‫‏‬
  9. 9. Trennung von Transport- und Vermittlungsschicht (2)‫‏‬ „geeignet“: Anpassung der Transporteigenschaften an das darunterliegende Netz Beispiel: Vermittlungsschicht: verbindungslos, unzuverlässig Netz: Paketverluste, Routerausfälle Anwendung: erwartet sicheren Transport, verbindungsorientiert Transportprotokoll muss den Dienst zur Verfügung stellen (9)‫‏‬
  10. 10. Parameter der Dienstqualität (1)‫‏‬ Nennen Sie Parameter, die zur Charakterisierung der Dienstgüte (QoS) verwendet werden können. (10)‫‏‬
  11. 11. Parameter der Dienstqualität (2)‫‏‬ Dauer des Verbindungsaufbaus Je kürzer die Verzögerung, desto besser Ausfallwahrscheinlichkeit beim Verbindungsaufbau Vorgegebener Zeitraum z. B. durch Netzverstopfungen verursacht Durchsatz Anzahl der Nutzerbytes pro Sekunde Übertragungsverzögerung Ende-zu-Ende Verzögerung Restfehlerrate (Fehlersicherung)‫‏‬ Anzahl verloren gegangener im Verhältnis zu versendeten Nachrichten nur theoretisch gleich Null Schutz Verschlüsselung Priorität Störungsausgleichverhalten Wahrscheinlichkeit für Beendigung der Verbindung bei Problemen (11)‫‏‬
  12. 12. Transportprotokolle im Internet (1)‫‏‬ Nennen Sie die wesentlichen Eigenschaften des Transport Control Protocol (TCP) und des User Datagram Protocol (UDP)! (12)‫‏‬
  13. 13. Transportprotokolle im Internet (2)‫‏‬ UDP verbindungslos, unzuverlässig wenig Overhead TCP verbindungsorientiert (vollduplex, Punkt-zu-Punkt), zuverlässig relativ großer Overhead Flusskontrolle, Sequenzrekonstruktion (13)‫‏‬
  14. 14. Transportprotokolle im Internet (3)‫‏‬ TCP TCP-Pseudo- Header (14)‫‏‬
  15. 15. Transportprotokolle des Internet (4)‫‏‬ UDP (15)‫‏‬
  16. 16. Verbindungsaufbau (1)‫‏‬ Erläutern Sie den Verbindungsaufbau bei TCP anhand eine Message Sequence Chart (MSC)! (16)‫‏‬
  17. 17. Verbindungsaufbau (2)‫‏‬ Dreiwege-Handshake: (17)‫‏‬
  18. 18. TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung (1)‫‏‬ Durch welche Protokolle wird in Computernetzwerken eine sichere Datenübertragung gewährleistet? (18)‫‏‬
  19. 19. TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung (2)‫‏‬ Automatic Repeat Request (ARQ)‫‏‬ positive Bestätigungen (ACK)‫‏‬ go back n ggf.: selective repeat (19)‫‏‬
  20. 20. Continuous ARQ-Protocols for full duplex channels frame 1 frame 1 frame 2 frame 2 ACK 1 ACK 1 frame 3 frame 3 ACK 2 ACK 2 frame 4 frame 4 frame 5 frame 5 discard 4 ACK 4 frame 3 frame 3 discard 5 ACK 5 frame 4 ACK 3 ACK 3 frame 5 ACK 4 ACK 5 selective Go back n time time repeat Go back n is easier to implement, selective repeat is more efficient! (20)‫‏‬
  21. 21. TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung (3)‫‏‬ Erläutern Sie das Prinzip der Datenübertragung bei TCP anhand eines MSC! (21)‫‏‬
  22. 22. TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung (4)‫‏‬ (22)‫‏‬
  23. 23. Verbindungsabbau (1)‫‏‬ Erläutern Sie den Verbindungsabbau bei TCP anhand eines MSC! (23)‫‏‬
  24. 24. Verbindungsabbau (2)‫‏‬ synchroner Abbau (wie bei zwei Simplex-Verbindungen)‫‏‬ (24)‫‏‬
  25. 25. TCP: Fenstermechanismus (1)‫‏‬ Was gibt die Fenstergröße beim TCP-Fenster- mechanismus an? (25)‫‏‬
  26. 26. TCP: Fenstermechanismus (2)‫‏‬ Sie bestimmt die maximal erlaubte Menge an Bytes, die gesendet werden darf, ohne eine Bestätigung (ACK) zu empfangen! Repräsentation des freien Speichers im Empfänger (Empfängerkapazität)‫‏‬ (26)‫‏‬
  27. 27. TCP: Fenstermechanismus (3)‫‏‬ (27)‫‏‬
  28. 28. TCP: Fenstermechanismus (4)‫‏‬ Wie kann TCP auf Überlastungen (Engpässe) des Netzes reagieren? (28)‫‏‬
  29. 29. TCP: Fenstermechanismus (5)‫‏‬ Durch Einführung eines zweiten Fensters (Überlastfenster, Congestion-Window (CW))‫‏‬ Repräsentation der Netzkapazität das Minimum der beiden Fenster ist für den Sender maßgebend d. h. Minimum für das, was der Sender und der Empfänger für angemessen halten (29)‫‏‬
  30. 30. TCP: Fenstermechanismus (6)‫‏‬ Empfänger-Fenster (30)‫‏‬ Überlast-Fenster
  31. 31. TCP: Fenstermechanismus (7)‫‏‬ Triple ACK Slow-start: CW = max. Segmentgröße • (1KB)‫‏‬ max. Segment senden • Bestätigung vor Timerablauf -> • CW=CW*2 TCP Reno ab Schwellwert (32 KB) • CW=CW+max. Segmentgröße (1kB)‫‏‬ Läuft Timer ab: • Schwellwert=CWaktuell/2 CW= max. Segmentgröße (1KB)‫‏‬ TCP Tahoe Timer Nr. 2 (31)‫‏‬
  32. 32. TCP: Fenstermechanismus (8)‫‏‬ Ist bei einem Netz mit hoher Datenrate und hohen Delay (Transatlantikverbindung) bei geringer Auslastung ein großes oder ein kleines Fenster sinnvoll? Begründen Sie Ihre Antwort! (32)‫‏‬
  33. 33. TCP: Fenstermechanismus (9)‫‏‬ Groß, da die Bestätigungen des Empfängers erst nach großer Verzögerung bei dem Empfänger eintreffen Die mittlere Datenrate wäre bei einem kleinen Fenster sehr gering, weil nur wenige Pakete gesendet würden und dann wieder lange auf eine Bestätigung gewartet werden müsste. (33)‫‏‬
  34. 34. TCP: Fenstermechanismus (10)‫‏‬ Warum wird ab dem Schwellwert nicht mehr eine exponentielle sondern eine lineare Vergrößerung des CW- Fensters angewendet? (34)‫‏‬
  35. 35. TCP: Fenstermechanismus (11)‫‏‬ die lineare Steigerung verhindert oszillierendes Verhalten (35)‫‏‬
  36. 36. TCP: Fenstermechanismus (12)‫‏‬ Welche Faktoren müssen bei der Bestimmung der Fenstergrößen beachtet werden? (36)‫‏‬
  37. 37. TCP: Fenstermechanismus (13)‫‏‬ Buffergrößen Belastung des Netzes Datenrate des Netzes Verzögerung (Delay) des Netzes (37)‫‏‬
  38. 38. TCP Performance (1)‫‏‬ Warum kann es bei Verwendung von TCP auf drahtlosen Verbindungen im Vergleich zu gleichratigen drahtgebundenen Verbindungen zu Performanceeinbrüchen kommen? (38)‫‏‬
  39. 39. TCP Performance (2)‫‏‬ auf drahtlosen Verbindungen treten vermehrt Paketverluste bei der Übertragung auf (auch bei geringer Belastung)‫‏‬ falsche Einstellung beim Congestion-Window, da angenommen wird, dass Paketverluste nur durch Warteschlangenüberläufe erzeugt werden (39)‫‏‬
  40. 40. Transportprotokolle im Internet (1)‫‏‬ Es sollen UDP und TCP-Datenströme über eine Verbindung übertragen werden. Welche Probleme können hierbei durch die unterschiedlichen Eigenschaften auftreten? (40)‫‏‬
  41. 41. Transportprotokolle im Netz (2)‫‏‬ UDP kennt keine Flusskontrolle und reagiert nicht auf Paketverluste wenn eine Quelle einen konstanten UDP-Datenstrom erzeugt und die Wartezeiten aufgrund der großen Warteschlangen des überlasteten Links zu groß für die Timer des TCP werden, wird TCP seine Datenrate verringern (CW-Einfluss)‫‏‬ die zur Verfügung stehende Restdatenrate wird nicht optimal genutzt und im Extremfall wird TCP nahezu komplett „verdrängt“ (41)‫‏‬

×