Поддержка многодомных хостов в SCTP

Другим важным качеством SCTP является поддержка многодомных хостов, позволяющая создавать конечные точки SCTP с мно- жеством IP-адресов. Поддержка многодомных хостов повышает уровень “живучести” сессий в случаях возникновения сбоев в сети. В традиционных однодомных сеансах отказ в соединении с ЛВС может изолировать конечную точку, а сбой в работе магистральной сети может привести к временным проблемам на транспортном уровне, пока протокол маршрутизации IP не найдет пути в обход сбойного участка. При использовании многодомных узлов SCTP могут быть организованы резервные (избыточные) соединения с ЛВС и поддерживаются различные варианты преодоления сложностей, связанных с отказами в магистральных сетях.

 

19. Трехэтапное рукопожатие TCP

Протокол TCP требует, чтобы перед отправкой сообщения было открыто соединение. Серверное приложение должно выполнить так называемое пассивное открытие (passive open), чтобы создать соединение с известным номером порта, и, вместо того чтобы отправлять вызов в сеть, сервер переходит в ожидание поступления входящих запросов. Клиентское приложение должно выполнить активное открытие (active open), отправив серверному приложению синхронизирующий порядковый номер (SYN), идентифицирующий соединение. Клиентское приложение может использовать динамический номер порта в качестве локального порта.

Сервер должен отправить клиенту подтверждение (ACK) вместе с порядковым номером (SYN) сервера. В свою очередь клиент отвечает АСК, и соединение устанавливается.

 

После этого может начаться процесс отправки и получения сообщений. При получении сообщения в ответ всегда отправляется сообщение АСК. Если до получения АСК отправителем истекает тайм-аут, сообщение помещается в очередь на повторную передачу.

20. Параметры ТСР

MTU - В компьютерных сетях термин maximum transmission unit (MTU) означает максимальный размер полезного блока данных одного пакета (англ. payload), который может быть передан протоколом без фрагментации. Обычно заголовки протокола не входят в MTU, но в некоторых системах в некоторых протоколах заголовки могут учитываться. Когда говорят об MTU, обычно имеют в виду протокол канального уровня сетевой модели OSI.

MSS (Maximum segment size) является параметром протокола TCP и определяет максимальный размер полезного блока данных в байтах для TCP пакета (сегмента). Таким образом этот параметр не учитывает длину заголовков TCP и IP.[1] Для установления корректной TCP сессии с удалённым хостом должно соблюдаться следующее условие:

MSS + заголовок TCP + заголовок IP ≤ MTU

Таким образом, максимальный размер MSS = MTU - размер заголовка IPv4 - размер заголовка TCP

WSO (windows scale options) – максимальный размер окна 64 кБ. Однако его можно увеличить с помощью WSO. Сети с больщей задержкой нуждаются в большем окне.
Пропускная способность связи ограничена двумя окнами: окна перегрузки и окна приема. Окно перегрузки старается не превышать пропускную способность сети (управления перегрузкой); окна приема старается не превышает емкость приемника для обработки данных (управление потоком). Приемник может быть перегружен данными, если, например, он очень занят (например, веб-сервер). Каждый сегмент TCP содержит текущее значение окна приема. Если, например, отправитель получает ACK, который признает байт 4000 и задает окно приема 10000 (байт), отправитель не будет посылать пакеты после байта 14000, даже если окно перегрузки позволяет.

TSO(time step option) – временная метка. Этот параметр необходим для того, чтобы согласовывать потоки данных.

Варинт толкования TSO как TCP segmentation offload –

Когда операционной системе необходимо отослать большой объем данных по сети, то сначала происходит разделение всего объема на небольшие сегменты, которые могут быть переданы через все узлы сети (маршрутизаторы, коммутаторы и др.), разделяющие два хоста, осуществляющих обмен данными. Обычно сегментация осуществляется на уровне TCP и сетевому интерфейсу передаются уже сегментированные данные, этот процесс называется TCP segmentation offload (TSO).

21. Cостояния ТСР

1) INVALID - пакеты, пришедшие вне пределов TCP-окна.
2) CLOSING - клиент отправляет FIN-пакет серверу, затем получает FIN-пакет от сервера и отсылает подтверждение закрытия -- FIN/ACK-пакет (одновременное закрытие соединения)
3) TIME_WAIT - CLOSING + прохождения заключительного FIN/ACK-пакета от сервера (одновременное закрытие соединения). чтобы дать время на прохождение "опоздавших" пакетов. "Опоздавшие" пакеты могут появиться в результате нарушения порядка прохождения пакетов по сети, т.е. в конечную точку пакеты приходят не в том порядке в каком они были отправлены. По истечении этого таймаута запись в таблице трассировщика, соответствующая закрытому соединению, уничтожается и соединеиние переводится в состояние CLOSED.
4) CLOSE-WAIT - от клиента получен FIN-пакет и в ответ отправлен FIN/ACK-пакет
5) LAST-ACK - CLOSE-WAIT + клиенту передан FIN-пакет со стороны сервера
6) ESTABLISHED - все соединения, которые благополучно миновали процедуру установления соединения, и по которым не было передано ни одного FIN-пакета
7) FIN-WAIT-1 - устанавливается после того как серверу будет передан FIN-пакет
8) FIN-WAIT-2 - FIN-WAIT-1 + получения FIN/ACK-пакета от сервера. Если от сервера FIN-пакет приходит раньше, чем FIN/ACK-пакет (ситуация "одновременного закрытия соединения"), вместо состояния FIN-WAIT-2 устанавливается состояние CLOSING.
9) LAST-ACK - сервер отправил FIN-пакет клиенту после получения FIN-пакета от клиента и передачи ему FIN/ACK-пакета. Это состояние устанавливается после CLOSE-WAIT состояния, когда ожидается прибытие заключительного FIN/ACK-пакета, после чего запись в таблице трассировщика уничтожается, и устанавливается состояние CLOSED.
10) LISTEN - это начальное состояние всех сокетов.
11) NONE - через трассировщик проходит первый пакет, то соединению присваивается этот статус.
12) SYN-SENT - клиент передаст SYN-пакет и перейдет в ожидание ответного SYN/ACK-пакета. Состояние SYN-SENT предшествует состоянию SYN-RCVD или ESTABLISHED, которое наступает после приема пакета SYN/ACK.
13) SYN-RECEIVED (SYN-RCVD или SYN-RECV) - наступает вслед за состоянием LISTEN или SYN-SENT после того, как сервер принял пакет SYN и ответил на него SYN/ACK-пакетом. Это состояние предшествует состоянию ESTABLISHED, которое, в свою очередь, наступает после получения, завершающего процедуру установления соединения, ACK-пакета.

22. Обмен пакетами TCP