SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
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
Wo stehen wir?




                 Müller
Host                                        Häuser
                 Anne
Applikation                                   Brief
Transport                                 Anne+Bill
Netzwerk                                      Post
Link                                       Verteiler
Bitübertragung
                                 Bill
                                 Smith



                          (2)‫‏‬
Aufgaben der Transportschicht (1)‫‏‬

Welche Aufgabe hat die Transportschicht bzw. welche
Leistungen bietet sie dem Nutzer?




                           (3)‫‏‬
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)‫‏‬
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)‫‏‬
Verbindungsart der Transportschicht (1)‫‏‬

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




                             (6)‫‏‬
Verbindungsart der Transportschicht (2)‫‏‬

verbindungsorientiert und verbindungslos (vergleichbar
mit entsprechenden Vermittlungsdiensten)‫‏‬
verbindungsorientiert
   Verbindungsaufbau, Datenübertragung, Verbindungsabbau
   (Flusssteuerung)‫‏‬
   sicher
verbindungslos
   Keine Flusskontrolle/Flusssteuerung
   unsicher




                                (7)‫‏‬
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)‫‏‬
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)‫‏‬
Parameter der Dienstqualität (1)‫‏‬

Nennen Sie Parameter, die zur Charakterisierung der
Dienstgüte (QoS) verwendet werden können.




                            (10)‫‏‬
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)‫‏‬
Transportprotokolle im Internet (1)‫‏‬

Nennen Sie die wesentlichen Eigenschaften des Transport
Control Protocol (TCP) und des User Datagram Protocol
(UDP)!




                           (12)‫‏‬
Transportprotokolle im Internet (2)‫‏‬

UDP
  verbindungslos, unzuverlässig
  wenig Overhead
TCP
  verbindungsorientiert (vollduplex, Punkt-zu-Punkt), zuverlässig
  relativ großer Overhead
  Flusskontrolle, Sequenzrekonstruktion




                                  (13)‫‏‬
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)!




                          (16)‫‏‬
Verbindungsaufbau (2)‫‏‬

Dreiwege-Handshake:




                      (17)‫‏‬
TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung
                                                (1)‫‏‬
Durch welche Protokolle wird in Computernetzwerken eine
sichere Datenübertragung gewährleistet?




                           (18)‫‏‬
TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung
                                                  (2)‫‏‬
Automatic Repeat Request (ARQ)‫‏‬
   positive Bestätigungen (ACK)‫‏‬
   go back n
   ggf.: selective repeat




                                   (19)‫‏‬
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)‫‏‬
TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung
                                                 (3)‫‏‬
Erläutern Sie das Prinzip der Datenübertragung bei TCP
anhand eines MSC!




                            (21)‫‏‬
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?




                           (25)‫‏‬
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)‫‏‬
TCP: Fenstermechanismus (3)‫‏‬




   (27)‫‏‬
TCP: Fenstermechanismus (4)‫‏‬

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




                          (28)‫‏‬
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)‫‏‬
TCP: Fenstermechanismus (6)‫‏‬




Empfänger-Fenster   (30)‫‏‬   Überlast-Fenster
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)‫‏‬
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)‫‏‬
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)‫‏‬
TCP: Fenstermechanismus (10)‫‏‬

Warum wird ab dem Schwellwert nicht mehr eine
exponentielle sondern eine lineare Vergrößerung des CW-
Fensters angewendet?




                           (34)‫‏‬
TCP: Fenstermechanismus (11)‫‏‬

die lineare Steigerung verhindert oszillierendes Verhalten




                             (35)‫‏‬
TCP: Fenstermechanismus (12)‫‏‬

Welche Faktoren müssen bei der Bestimmung der
Fenstergrößen beachtet werden?




                          (36)‫‏‬
TCP: Fenstermechanismus (13)‫‏‬

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




                           (37)‫‏‬
TCP Performance (1)‫‏‬

Warum kann es bei Verwendung von TCP auf drahtlosen
Verbindungen im Vergleich zu gleichratigen
drahtgebundenen Verbindungen zu
Performanceeinbrüchen kommen?




                          (38)‫‏‬
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)‫‏‬
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)‫‏‬
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)‫‏‬

Weitere ähnliche Inhalte

Andere mochten auch

GLASSCHAIR | Get mobile. Independently.
GLASSCHAIR | Get mobile. Independently. GLASSCHAIR | Get mobile. Independently.
GLASSCHAIR | Get mobile. Independently.
Glasschair
 
DÍA MUNDIAL DE LA ACTIVIDAD FÍSICA FRANCISCO PPILATAXI
DÍA MUNDIAL DE LA ACTIVIDAD FÍSICA FRANCISCO PPILATAXIDÍA MUNDIAL DE LA ACTIVIDAD FÍSICA FRANCISCO PPILATAXI
DÍA MUNDIAL DE LA ACTIVIDAD FÍSICA FRANCISCO PPILATAXI
Francisco Pilataxi
 
20130826 sommertagung
20130826 sommertagung20130826 sommertagung
20130826 sommertagungaquarana
 
NMI Capital New Energy Holz von Wertekontor -Holzinvestment
NMI Capital New Energy Holz von Wertekontor -HolzinvestmentNMI Capital New Energy Holz von Wertekontor -Holzinvestment
NMI Capital New Energy Holz von Wertekontor -Holzinvestment
Thomas Lambrecht
 
2009 11 19 Tvg Excursie
2009 11 19 Tvg Excursie2009 11 19 Tvg Excursie
2009 11 19 Tvg ExcursieJoost de Laat
 
Via 06 2015 rhein rhone
Via 06 2015 rhein rhoneVia 06 2015 rhein rhone
Via 06 2015 rhein rhone
Gaston Haas
 
Präsentation Antonia und Alexander Sutter bei transformingMEDIA
Präsentation Antonia und Alexander Sutter bei transformingMEDIAPräsentation Antonia und Alexander Sutter bei transformingMEDIA
Präsentation Antonia und Alexander Sutter bei transformingMEDIA
Lokalrundfunktage
 
So funktioniert erfolgreiches Facebook-Marketing
So funktioniert erfolgreiches Facebook-Marketing So funktioniert erfolgreiches Facebook-Marketing
So funktioniert erfolgreiches Facebook-Marketing
Martin Szugat
 
Ejercicioviernes Juanrojas
Ejercicioviernes JuanrojasEjercicioviernes Juanrojas
Ejercicioviernes Juanrojas
d42roosj
 
SEVENTEEN OCTOBER 2004
SEVENTEEN OCTOBER 2004SEVENTEEN OCTOBER 2004
SEVENTEEN OCTOBER 2004Donnay Torr
 
Internet optimal nutzen
Internet optimal nutzenInternet optimal nutzen
Internet optimal nutzen
aquarana
 
Hyperlokale Verkaufsförderung mit Smartphones
Hyperlokale Verkaufsförderung mit SmartphonesHyperlokale Verkaufsförderung mit Smartphones
Hyperlokale Verkaufsförderung mit Smartphones
Zoran Trifkovic
 

Andere mochten auch (16)

Alexander Koller
Alexander KollerAlexander Koller
Alexander Koller
 
GLASSCHAIR | Get mobile. Independently.
GLASSCHAIR | Get mobile. Independently. GLASSCHAIR | Get mobile. Independently.
GLASSCHAIR | Get mobile. Independently.
 
DÍA MUNDIAL DE LA ACTIVIDAD FÍSICA FRANCISCO PPILATAXI
DÍA MUNDIAL DE LA ACTIVIDAD FÍSICA FRANCISCO PPILATAXIDÍA MUNDIAL DE LA ACTIVIDAD FÍSICA FRANCISCO PPILATAXI
DÍA MUNDIAL DE LA ACTIVIDAD FÍSICA FRANCISCO PPILATAXI
 
20130826 sommertagung
20130826 sommertagung20130826 sommertagung
20130826 sommertagung
 
NMI Capital New Energy Holz von Wertekontor -Holzinvestment
NMI Capital New Energy Holz von Wertekontor -HolzinvestmentNMI Capital New Energy Holz von Wertekontor -Holzinvestment
NMI Capital New Energy Holz von Wertekontor -Holzinvestment
 
Schieder
SchiederSchieder
Schieder
 
2009 11 19 Tvg Excursie
2009 11 19 Tvg Excursie2009 11 19 Tvg Excursie
2009 11 19 Tvg Excursie
 
Via 06 2015 rhein rhone
Via 06 2015 rhein rhoneVia 06 2015 rhein rhone
Via 06 2015 rhein rhone
 
Präsentation Antonia und Alexander Sutter bei transformingMEDIA
Präsentation Antonia und Alexander Sutter bei transformingMEDIAPräsentation Antonia und Alexander Sutter bei transformingMEDIA
Präsentation Antonia und Alexander Sutter bei transformingMEDIA
 
So funktioniert erfolgreiches Facebook-Marketing
So funktioniert erfolgreiches Facebook-Marketing So funktioniert erfolgreiches Facebook-Marketing
So funktioniert erfolgreiches Facebook-Marketing
 
Ejercicioviernes Juanrojas
Ejercicioviernes JuanrojasEjercicioviernes Juanrojas
Ejercicioviernes Juanrojas
 
Hans Knobloch
Hans KnoblochHans Knobloch
Hans Knobloch
 
[10] Nup 07 4
[10] Nup 07 4[10] Nup 07 4
[10] Nup 07 4
 
SEVENTEEN OCTOBER 2004
SEVENTEEN OCTOBER 2004SEVENTEEN OCTOBER 2004
SEVENTEEN OCTOBER 2004
 
Internet optimal nutzen
Internet optimal nutzenInternet optimal nutzen
Internet optimal nutzen
 
Hyperlokale Verkaufsförderung mit Smartphones
Hyperlokale Verkaufsförderung mit SmartphonesHyperlokale Verkaufsförderung mit Smartphones
Hyperlokale Verkaufsförderung mit Smartphones
 

Ähnlich wie [14] Nu P 09 2

Grundlagen der IP Kommunikation
Grundlagen der IP KommunikationGrundlagen der IP Kommunikation
Grundlagen der IP KommunikationKay Schönewerk
 
VIT 5-2014
VIT 5-2014VIT 5-2014
VIT 5-2014
Volkmar Langer
 
C# Workshop - Networking
C# Workshop - NetworkingC# Workshop - Networking
C# Workshop - Networking
Qiong Wu
 
Neuigkeiten von Westermos MRD Mobilfunkroutern
Neuigkeiten von Westermos MRD MobilfunkrouternNeuigkeiten von Westermos MRD Mobilfunkroutern
Neuigkeiten von Westermos MRD Mobilfunkroutern
Westermo Network Technologies
 
Private Cloud mit Ceph und OpenStack
Private Cloud mit Ceph und OpenStackPrivate Cloud mit Ceph und OpenStack
Private Cloud mit Ceph und OpenStack
Daniel Schneller
 
20111006 roadshow-sandy-bridge
20111006 roadshow-sandy-bridge20111006 roadshow-sandy-bridge
20111006 roadshow-sandy-bridgeWerner Fischer
 
Webinar Serial-over-IP
Webinar Serial-over-IPWebinar Serial-over-IP
Webinar Serial-over-IP
Westermo Network Technologies
 
Transport Layer Multipathing: MPTCP und CMT-SCTP
Transport Layer Multipathing: MPTCP und CMT-SCTPTransport Layer Multipathing: MPTCP und CMT-SCTP
Transport Layer Multipathing: MPTCP und CMT-SCTP
Markus Jungbluth
 
E Security
E SecurityE Security
E Security
Udo Ornik
 
7. IPv6 Umstellung in einem Kleinbetrieb - Marcel Klebl
7. IPv6 Umstellung in einem Kleinbetrieb - Marcel Klebl7. IPv6 Umstellung in einem Kleinbetrieb - Marcel Klebl
7. IPv6 Umstellung in einem Kleinbetrieb - Marcel Klebl
Digicomp Academy AG
 
Konvergenz der Medien - IP, AV und der ganze Rest
Konvergenz der Medien - IP, AV und der ganze RestKonvergenz der Medien - IP, AV und der ganze Rest
Konvergenz der Medien - IP, AV und der ganze RestKay Schönewerk
 
SplunkLive! München - Flughafen München
SplunkLive! München - Flughafen MünchenSplunkLive! München - Flughafen München
SplunkLive! München - Flughafen München
Splunk
 
Westermo Webinar - Geroutete Redundanzen
Westermo Webinar - Geroutete RedundanzenWestermo Webinar - Geroutete Redundanzen
Westermo Webinar - Geroutete Redundanzen
Westermo Network Technologies
 
MQTT Deep Dive Workshop [GERMAN]
MQTT Deep Dive Workshop [GERMAN]MQTT Deep Dive Workshop [GERMAN]
MQTT Deep Dive Workshop [GERMAN]
Dominik Obermaier
 
SNMP - Eine kurze Einführung
SNMP - Eine kurze Einführung SNMP - Eine kurze Einführung
SNMP - Eine kurze Einführung
Konrad Ferdinand Heimel
 

Ähnlich wie [14] Nu P 09 2 (20)

[11] Nu P 02 2
[11] Nu P 02 2[11] Nu P 02 2
[11] Nu P 02 2
 
Grundlagen der IP Kommunikation
Grundlagen der IP KommunikationGrundlagen der IP Kommunikation
Grundlagen der IP Kommunikation
 
VIT 5-2014
VIT 5-2014VIT 5-2014
VIT 5-2014
 
C# Workshop - Networking
C# Workshop - NetworkingC# Workshop - Networking
C# Workshop - Networking
 
Neuigkeiten von Westermos MRD Mobilfunkroutern
Neuigkeiten von Westermos MRD MobilfunkrouternNeuigkeiten von Westermos MRD Mobilfunkroutern
Neuigkeiten von Westermos MRD Mobilfunkroutern
 
[13] Nu P 08 2
[13] Nu P 08 2[13] Nu P 08 2
[13] Nu P 08 2
 
Private Cloud mit Ceph und OpenStack
Private Cloud mit Ceph und OpenStackPrivate Cloud mit Ceph und OpenStack
Private Cloud mit Ceph und OpenStack
 
[12] Nup 07 6
[12] Nup 07 6[12] Nup 07 6
[12] Nup 07 6
 
20111006 roadshow-sandy-bridge
20111006 roadshow-sandy-bridge20111006 roadshow-sandy-bridge
20111006 roadshow-sandy-bridge
 
[1] Nu P 01 1
[1] Nu P 01 1[1] Nu P 01 1
[1] Nu P 01 1
 
Webinar Serial-over-IP
Webinar Serial-over-IPWebinar Serial-over-IP
Webinar Serial-over-IP
 
Transport Layer Multipathing: MPTCP und CMT-SCTP
Transport Layer Multipathing: MPTCP und CMT-SCTPTransport Layer Multipathing: MPTCP und CMT-SCTP
Transport Layer Multipathing: MPTCP und CMT-SCTP
 
E Security
E SecurityE Security
E Security
 
[10] Nu P 06 1
[10] Nu P 06 1[10] Nu P 06 1
[10] Nu P 06 1
 
7. IPv6 Umstellung in einem Kleinbetrieb - Marcel Klebl
7. IPv6 Umstellung in einem Kleinbetrieb - Marcel Klebl7. IPv6 Umstellung in einem Kleinbetrieb - Marcel Klebl
7. IPv6 Umstellung in einem Kleinbetrieb - Marcel Klebl
 
Konvergenz der Medien - IP, AV und der ganze Rest
Konvergenz der Medien - IP, AV und der ganze RestKonvergenz der Medien - IP, AV und der ganze Rest
Konvergenz der Medien - IP, AV und der ganze Rest
 
SplunkLive! München - Flughafen München
SplunkLive! München - Flughafen MünchenSplunkLive! München - Flughafen München
SplunkLive! München - Flughafen München
 
Westermo Webinar - Geroutete Redundanzen
Westermo Webinar - Geroutete RedundanzenWestermo Webinar - Geroutete Redundanzen
Westermo Webinar - Geroutete Redundanzen
 
MQTT Deep Dive Workshop [GERMAN]
MQTT Deep Dive Workshop [GERMAN]MQTT Deep Dive Workshop [GERMAN]
MQTT Deep Dive Workshop [GERMAN]
 
SNMP - Eine kurze Einführung
SNMP - Eine kurze Einführung SNMP - Eine kurze Einführung
SNMP - Eine kurze Einführung
 

Mehr von Rafael Scudelari

[16] Nu P 09 1
[16] Nu P 09 1[16] Nu P 09 1
[16] Nu P 09 1
Rafael Scudelari
 
[13] Nup 07 5
[13] Nup 07 5[13] Nup 07 5
[13] Nup 07 5
Rafael Scudelari
 
[12] Nup 07 3
[12] Nup 07 3[12] Nup 07 3
[12] Nup 07 3
Rafael Scudelari
 
[11] Nu P 07 1
[11] Nu P 07 1[11] Nu P 07 1
[11] Nu P 07 1
Rafael Scudelari
 

Mehr von Rafael Scudelari (20)

[18] Nu P 13 1
[18] Nu P 13 1[18] Nu P 13 1
[18] Nu P 13 1
 
[17] Nu P 11 1
[17] Nu P 11 1[17] Nu P 11 1
[17] Nu P 11 1
 
[16] Nu P 09 1
[16] Nu P 09 1[16] Nu P 09 1
[16] Nu P 09 1
 
[15] Nu P 08 1
[15] Nu P 08 1[15] Nu P 08 1
[15] Nu P 08 1
 
[14] Nu P 09 2
[14] Nu P 09 2[14] Nu P 09 2
[14] Nu P 09 2
 
[14] Nu P 08 1
[14] Nu P 08 1[14] Nu P 08 1
[14] Nu P 08 1
 
[13] Nup 07 5
[13] Nup 07 5[13] Nup 07 5
[13] Nup 07 5
 
[12] Nup 07 3
[12] Nup 07 3[12] Nup 07 3
[12] Nup 07 3
 
[11] Nu P 07 1
[11] Nu P 07 1[11] Nu P 07 1
[11] Nu P 07 1
 
[9] Nup 07 2
[9] Nup 07 2[9] Nup 07 2
[9] Nup 07 2
 
[9] Nu P 05 1
[9] Nu P 05 1[9] Nu P 05 1
[9] Nu P 05 1
 
[8] Nu P 06 2
[8] Nu P 06 2[8] Nu P 06 2
[8] Nu P 06 2
 
[8] Nu P 04 3
[8] Nu P 04 3[8] Nu P 04 3
[8] Nu P 04 3
 
[7] Nu P 05 2
[7] Nu P 05 2[7] Nu P 05 2
[7] Nu P 05 2
 
[7] Nu P 04 1
[7] Nu P 04 1[7] Nu P 04 1
[7] Nu P 04 1
 
[6] Nu P 04 4
[6] Nu P 04 4[6] Nu P 04 4
[6] Nu P 04 4
 
[6] Nu P 04 4
[6] Nu P 04 4[6] Nu P 04 4
[6] Nu P 04 4
 
[6] Nu P 03 1
[6] Nu P 03 1[6] Nu P 03 1
[6] Nu P 03 1
 
[5] Nu P 04 2
[5] Nu P 04 2[5] Nu P 04 2
[5] Nu P 04 2
 
[5] Nu P 02 1
[5] Nu P 02 1[5] Nu P 02 1
[5] Nu P 02 1
 

[14] Nu P 09 2

  • 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. Wo stehen wir? Müller Host Häuser Anne Applikation Brief Transport Anne+Bill Netzwerk Post Link Verteiler Bitübertragung Bill Smith (2)‫‏‬
  • 3. Aufgaben der Transportschicht (1)‫‏‬ Welche Aufgabe hat die Transportschicht bzw. welche Leistungen bietet sie dem Nutzer? (3)‫‏‬
  • 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. 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. Verbindungsart der Transportschicht (1)‫‏‬ Mit welcher(n) Verbindungsart(en) arbeitet die Transportschicht? (6)‫‏‬
  • 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. 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. 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. Parameter der Dienstqualität (1)‫‏‬ Nennen Sie Parameter, die zur Charakterisierung der Dienstgüte (QoS) verwendet werden können. (10)‫‏‬
  • 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. Transportprotokolle im Internet (1)‫‏‬ Nennen Sie die wesentlichen Eigenschaften des Transport Control Protocol (TCP) und des User Datagram Protocol (UDP)! (12)‫‏‬
  • 13. Transportprotokolle im Internet (2)‫‏‬ UDP verbindungslos, unzuverlässig wenig Overhead TCP verbindungsorientiert (vollduplex, Punkt-zu-Punkt), zuverlässig relativ großer Overhead Flusskontrolle, Sequenzrekonstruktion (13)‫‏‬
  • 14. Transportprotokolle im Internet (3)‫‏‬ TCP TCP-Pseudo- Header (14)‫‏‬
  • 15. Transportprotokolle des Internet (4)‫‏‬ UDP (15)‫‏‬
  • 16. Verbindungsaufbau (1)‫‏‬ Erläutern Sie den Verbindungsaufbau bei TCP anhand eine Message Sequence Chart (MSC)! (16)‫‏‬
  • 18. TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung (1)‫‏‬ Durch welche Protokolle wird in Computernetzwerken eine sichere Datenübertragung gewährleistet? (18)‫‏‬
  • 19. TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung (2)‫‏‬ Automatic Repeat Request (ARQ)‫‏‬ positive Bestätigungen (ACK)‫‏‬ go back n ggf.: selective repeat (19)‫‏‬
  • 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. TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung (3)‫‏‬ Erläutern Sie das Prinzip der Datenübertragung bei TCP anhand eines MSC! (21)‫‏‬
  • 22. TCP: Datenübertragung / Fehlersicherung (4)‫‏‬ (22)‫‏‬
  • 23. Verbindungsabbau (1)‫‏‬ Erläutern Sie den Verbindungsabbau bei TCP anhand eines MSC! (23)‫‏‬
  • 24. Verbindungsabbau (2)‫‏‬ synchroner Abbau (wie bei zwei Simplex-Verbindungen)‫‏‬ (24)‫‏‬
  • 25. TCP: Fenstermechanismus (1)‫‏‬ Was gibt die Fenstergröße beim TCP-Fenster- mechanismus an? (25)‫‏‬
  • 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)‫‏‬
  • 28. TCP: Fenstermechanismus (4)‫‏‬ Wie kann TCP auf Überlastungen (Engpässe) des Netzes reagieren? (28)‫‏‬
  • 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)‫‏‬
  • 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. 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. 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. TCP: Fenstermechanismus (10)‫‏‬ Warum wird ab dem Schwellwert nicht mehr eine exponentielle sondern eine lineare Vergrößerung des CW- Fensters angewendet? (34)‫‏‬
  • 35. TCP: Fenstermechanismus (11)‫‏‬ die lineare Steigerung verhindert oszillierendes Verhalten (35)‫‏‬
  • 36. TCP: Fenstermechanismus (12)‫‏‬ Welche Faktoren müssen bei der Bestimmung der Fenstergrößen beachtet werden? (36)‫‏‬
  • 37. TCP: Fenstermechanismus (13)‫‏‬ Buffergrößen Belastung des Netzes Datenrate des Netzes Verzögerung (Delay) des Netzes (37)‫‏‬
  • 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. 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. 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. 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)‫‏‬