14. Зарисуйте формат пакета, формируемого протоколом тср. Поясните назначение и принцип заполнения каждого поля.

Формат ТСР-пакета

Структура ТСР-пакета имет следующий формат.

Д ля отслеживания квитанций при асинхронной передаче в формате используются два поля:

«№ сегмента переданного» определяет порядковый номер в байтах в сообщении для первого байта данных в передаваемом сегменте, т.е. с какого по порядку байта сообщения начинается данный сегмент;

«№ сегмента ожидаемого на приемной стороне» содержит следующий номер байта, который желает получить получатель. Это поле формируется при посылке квитанции.

В поле управления указывается тип команды: ответ или запрос, синхронный или асинхронный режим передачи – и код размера поля данных в байтах.

КС – контрольная сумма рассчитывается для всего пакета.

ООт – окно ответов; УкСр – указатель срочности пакета.

В опциях (это поле является не обязательным) записываются дополнительные параметры соединения (например: максимальный размер сегмента).

Размер TCP пакета должен быть кратен четырем байтам, поэтому используется поле заполнитель, если эта кратность не соблюдается. Размер поля заполнителя – от 0 до 3 байт.

Размер всего ТСР пакета с учетом заголовка, который будет потом добавлен протоколом IP, не может превышать 65,5 тыс.байт.

15. Поясните с иллюстрациями алгоритм установления соединения протоколом ТСР для одноранговых сетей. В чем заключаются различия процедуры установления соединения для протоколов ТСР и IEEE 802.2? Как реализуется фаза разъединения?

Установление соединений для одноранговых сетей

Получив запрос от прикладной программы, ОС создает копию протокола TCP, которая будет обслуживать запрос от соединения до разъединения. Затем TCP программа запрашивает у ОС номер протокольного порта, т.е. тип прикладной программы, которой запросил отмен (рис. 8.1). Например, для протокола электронной почты SMTP номер протокольно порта – 25, а для протокола файлового обмена FTP – 20 или 21.

Затем TCP программа формирует в оперативной памяти ЭВМ TCP-пакет, который называется сегментом. IP-имена отправителя и п олучателя TCP протоколу не известны и он обрабатывать их не умеет. Они (имена) передаются протоколу IP. В сформированном TCP пакете будет содержаться команда на установление соединения (как команда SABME для протокола УЛК). Затем протокол TCP назначает текущему соединению номер – ISN. Это делается для того, чтобы при получении ответа ОС могла вызвать нужную копию TCP протокола. Затем TCP протокол передает управление протоколу IP.

После этого сформированный TCP пакет претерпевает все изменения, вносимые IP протоколом, протоколом УЛК, физического и канального уровня. В транзитных узлах (маршрутизаторах, серверах) TCP пакет никто анализировать не сможет.

В узле получателя протокол IP вызывает ОС, которая в памяти создает копию TCP протокола – эта программа анализирует пришедший пакет и формирует на него ответ (команда UA – для протокола УЛК). Номер соединения ISN не изменяется и будет затем использоваться для любого отправляемого пакета.

TCP программа также запрашивает у своей ОС номер протокольного порта. Ответ в протоколе TCP означает не просто подтверждение соединения (как в протоколе УЛК), а означает подтверждение прямого соединения и запрос обратного соединения. Узел, запросивший соединение, должен подтвердить установку обратного соединения. TCP протокол устанавливает соединение за три шага, потому что этот протокол дуплексный. Назначенный ISN номер соединения при передаче добавляется в каждый пакет.

Также как и в протоколе УЛК в протоколе TCP для каждого сегмента отслеживается тайм-аут ожидания ответа. Если ответ за это время не приходит, то сегмент посылается повторно, либо считается потерянным. Время ожидания устанавливается от 0,5 до 2 мин.

16. Поясните с иллюстрациями алгоритм установления соединения протоколом ТСР для сетей с архитектурой клиент-сервер. В чем заключаются различия процедуры установления соединения для протоколов ТСР и IEEE 802.2? Как реализуется фаза разъединения?

Установление соединения в архитектуре клиент-сервер

С хема установления соединения в сетях с архитектурой “клиент-сервер” аналогична предыдущей, однако есть различия в начальной трехшаговой процедуре (рис 8.2):

 соединение устанавливается в два шага, а не в три;

 номер соединения ISN назначает только сервер;

 во время установления соединения возможна передача данных.

Здесь клиент командой ACTIVE-OPEN посылает запрос на соединение с указанием адреса сервера, времени жизни запроса (тайм-аута) и уровня секретности. Командой ACTIVE-OPEN-WITH-DATA можно сразу поместить в запрос данные. Если сервер готов к связи, он отвечает командой согласия OPEN-RECEIVED, в которой назначает номер соединения. Затем командой SEND посылает данные, а командой DELIVER подтверждается их получение. Разъединение выполняется обменом командами CLOSE и CLOSING.

Как в предыдущей, так и в этой схеме инициатором соединения может выступить любая ЭВМ. Разрыв соединения осуществляется в два шага при любой схеме любой ЭВМ.

17. Поясните с иллюстрациями принцип синхронной и асинхронной передачи сегментов для протокола ТСР. В чем заключаются различия синхронной передачи в ТСР и процедуры передачи кадров в рамках окна ответов для протокола IEEE 802.2?

Режимы работы протокола ТСР

TCP протокол может работать в синхронном и асинхронном режимах. Режим указывает на последовательность отправки пакетов в зависимости от прихода подтверждения. В протоколе TCP, в отличие от протокола УЛК, подтверждение должно посылаться на каждый сегмент.

В синхронном режиме очередной сегмент посылается только после получения подтверждения на предыдущий сегмент. Это увеличивает время простоя протокола, но уменьшает число повторно отправленных пакетов в случае их потери.

В асинхронном режиме отправитель может отправить без подтверждения все сегменты в рамках окна ответов. Подтверждение высылается на каждый сегмент (да еще и по порядку их нумерации), а не на все окно. Если отправитель, отправив последний в окне сегмент, не получает подтверждения на свой первый сегмент, то передача приостанавливается и по истечении некоторого времени сегмент 1 считается утерянным и передается вновь. После получения подтверждения на определенный сегмент окно ответов сдвигается, потому этот режим называется режимом скользящего окна. Время простоя протокола минимально.