Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Mobil Internet 12.előadás: Mobilitás támogatás a transzport protokollokban I./II. Huszák Árpád BME Híradástechnikai Tanszék.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Mobil Internet 12.előadás: Mobilitás támogatás a transzport protokollokban I./II. Huszák Árpád BME Híradástechnikai Tanszék."— Előadás másolata:

1 Mobil Internet 12.előadás: Mobilitás támogatás a transzport protokollokban I./II. Huszák Árpád BME Híradástechnikai Tanszék

2 Mobil Internet előadás BME-HIT 2 Kivonat •Szállítási réteg •Alkalmazások típusai •Vezeték nélküli hálózatok jellemzői •Mobilitás támogatás a szállítási rétegben •TCP –protokoll ismertetése –torlódásszabályozás –TCP vezeték nélküli környezetben –TCP variánsok mobilitás támogatására: •Indirect-TCP •Snoop TCP •Mobile TCP (M-TCP) •Fast retransmit/fast recovery •Transmission/time-out freezing

3 Mobil Internet előadás BME-HIT 3 ISO/OSI modell •International Standards Organization (Nemzetközi Szabványügyi Szervezet ) •Open System Interconnection (nem szabvány, hanem csak egy ajánlás) •A számítógép hálózatok a megvalósításuk bonyolultsága miatt rétegekre osztódnak –Mik legyenek az egyes rétegek feladatai és azok határai hol legyenek?

4 Mobil Internet előadás BME-HIT 4 Szállítási réteg (transport layer) •A szállítási réteg különböző típusú szolgáltatásokat nyújthat a felsőbb rétegek felé •Hogy milyen típusú szolgáltatásra van szükség, az alkalmazás típusától függ A szállítási réteg jellemzői: •A transzport réteg takarja el az alatta levő hálózati architektúrától függő részleteket az alkalmazások elől •A hálózati topológiát nem ismeri, csak a két végpontban van rá szükség. Szolgáltatások: •A szállítási szolgáltatás átlátszó, megbízható és költséghatékony adatátvitelt végez a viszonyentitások között. •Megbízható kommunikációs csatornát biztosíthat a felette levő protokollrétegeknek •Feladata a végpontok közötti hibamentes adatátvitel biztosítása, amennyiben szükség van rá

5 Mobil Internet előadás BME-HIT 5 Szállítási réteg (transport layer) •A viszonyrétegnek nyújtott szolgáltatások: –a viszonyentitások egyértelmű azonosítása szállítási címükkel (port cím) –szállítási összeköttetések létesítése, fenntartása és bontása –átlátszó adatátvitel (normál és gyorsított) –a megválasztott szolgáltatásminőség fenntartása –összeköttetések nyalábolása és hasítása

6 Mobil Internet előadás BME-HIT 6 Szállítási réteg (transport layer) •Szállítási összeköttetések felépítése, bontása, csomagok sorrendbe állítása •Szolgálati primitívek az OSI-környezetben, és a TCP/IP környezetben –Egy szolgálatot bizonyos alapmûveletek (primitívek) segítségével írhatunk le. Ezekkel definiáljuk, hogy egy szolgálat milyen tevékenységet végez el, és milyen jelzést ad tovább egy másik primitívnek. OSI:TCP/IP: •request •indication •response •confirm •listen •connect •send •receive •close

7 Mobil Internet előadás BME-HIT 7 Szállítási réteg (transport layer) •Adatátviteli szolgáltatástípusok: –Normál mód: a küldő hoszttól érkező adat egy várakozó sorba kerül, innen később továbbításra kerül. –Sürgősségi mód: a sor következő tovább küldésre kerülő adata helyére kerül és a lehető leghamarabb továbbküldik.

8 Mobil Internet előadás BME-HIT 8 Szállítási réteg (transport layer) •A hálózati réteg csak 1db címezhető kommunikációs végpontot biztosít hálózati csatlakozónként, addig a transzport réteg feladata az ennél több címezhető egység biztosítása is. •Erre azért van szükség, mert egy számítógépen több program is futhat –egyidejűleg több is akarhat a hálózaton keresztül más alkalmazásokkal kommunikálni (ekkor fontos, hogy a kommunikáló partnerek csomagjai ne keveredjenek egymással) •Az Internet hálózatban használt transzport protokollok: –TCP –UDP/UDP-Lite –DCCP/DCCP-Lite –SCTP

9 Mobil Internet előadás BME-HIT 9 Alkalmazások típusai •Késleltetésre nem érzékeny, bithibára igen –Interaktív (Telnet) –Adat letöltés (HTTP, FTP) –Ajánlott transzport protokoll: TCP, SCTP •Késleltetésre érzékeny, bithibára kevésbé –Streaming (video, audio) –Hangátvitel –Ajánlott transzport protokoll: UDP, DCCP Az alkalmazás típusától függően kell kiválasztani a megfelelő szállítási rétegbeli protokollt.

10 Mobil Internet előadás BME-HIT 10 Alkalmazások típusai AlkalmazásAlkalm. réteg protokolljaSzállítási réteg SMTPTCP távoli hozzáférésTelnetTCP WebHTTPTCP file átvitelFTPTCP távoli file serverNFSUDP Multimédia streamingegyediUDP, DCCP, SCTP IP telefóniaegyediUDP, DCCP hálózat menedzsmentSNMPUDP útvonalválasztás - routingRIPUDP

11 Mobil Internet előadás BME-HIT 11 Vezeték nélküli, mobil hálózatok •A mobilitás támogatására számos megoldás született, annak érdekében hogy a mobilitás következtében fellépő problémákat (handover, IP címek kezelése, adatfolyamok folytonosságának fenntartása stb.) a protokoll hierarchia felsőbb rétegei számára láthatatlanok maradjanak •Bár a transzparencia biztosított, a mobilitás okozta hatások alól nem mentesülhetnek a mozgást kezelő protokollokkal kapcsolatban álló rétegek – így a transzport réteg sem – mivel pl. a hálózatváltás szinte minden esetben az aktuális adatfolyamok időleges megszakadásával jár. •A hálózati réteg mobilitás kezelő protokolljai szinte kivétel nélkül IPv6 alapúak, fontos megvizsgálni, hogy az egyes transzport protokollok hogyan viselkednek az IPv6 hálózatokban és miként reagálnak a mobilitás okozta sajátságos körülményekre.

12 Mobil Internet előadás BME-HIT 12 Vezeték nélküli, mobil hálózatok jellemzői •A vezeték nélküli közeg használta esetén számos olyan problémával kell megbirkózni, amelyek vezetékes hálózatoknál nem jelentkeznek: –korlátozott sávszélesség –sokkal megbízhatatlanabb átvitel, csatornahiba –nagy zavarérzékenység –lehallgathatóság –dinamikus topológia –jelentős késleltetés és késleltetés-ingadozás (jitter) –handover – adminisztratív üzenetek - késleltetés

13 Mobil Internet előadás BME-HIT 13 Mobilitás támogatás •Mobilitás elhelyezése az ISO/OSI rétegekben •A különböző rétegek-béli megvalósítások különböző előnyökkel és hátrányokkal rendelkeznek •Két gép közötti kommunikációhoz több feladatot kell megoldani –címzés –DNS-IP megfeleltetés –IP-MAC megfeleltetés –elvezetési útvonalak kialakítása –üzenet darabolása –stb. •A jelenlegi megoldás ezeket a feladatokat egymással együttműködő és stack elven szervezett protokollokkal valósítja meg

14 Mobil Internet előadás BME-HIT 14 Mobilitás támogatás •Sok probléma merült fel annak köszönhetően, hogy az egyes rétegek elég lazán vannak definiálva •Egyes szolgáltatások több rétegben is megvalósításra kerültek, mások pedig egyikben sem •A mobilitás egyik réteghez sem tartozik egyértelműen •A mobilitást megvalósító rendszerek követelményei: –Átlátszó átvitel –Lokáció menedzsment –Infrastruktúra mentesség

15 Mobil Internet előadás BME-HIT 15 Mobilitás támogatás •Átlátszó átvitel Hálózatok közötti váltás ne okozzon nagy adatvesztést, a váltás ne tartson sokáig és a hosszú távú kapcsolat orientált protokollokat használó programok zavartalanul futhassanak tovább •Lokáció menedzsment A mobil eszköznek mindvégig elérhetőnek kell lennie egy statikus azonosító segítségével függetlenül attól, hogy helyileg éppen hol van. •Infrastruktúra mentesség Minél jobban a hálózat szélén van a mobilitás megvalósítva, annál kevesebb változtatásra van szükség a jelenlegi hálózatokban.

16 Mobil Internet előadás BME-HIT 16 Mobilitás támogatás a szállítási rétegben •Alsóbb rétegbeli protokollok (pl DHCP) feladata, hogy bekonfigurálják a gépet az új hálózathoz •A magasabb rétegbeli protokollok (dinamikus DNS) feladata, hogy fenntartsák a gép elérhetőséget, hogy új kapcsolatok is létre lehessen hozni •A szállítási réteg feladata a mobilitás kezeléséhez, kihasználva az előzőeket: –A már létező kapcsolatok dinamikus újrakonfigurálása •A mobilitásról a szállítási rétegnek tudnia kell, hogy hatékony torlódáskezelést tudjon megvalósítani

17 Mobil Internet előadás BME-HIT 17 Mobilitás támogatás a szállítási rétegben •A mobilitás szállítási rétegbeli megvalósítási lehetőseinek előnye/hátránya: ElőnyökHátrányok •Nincs háromszögelés (HA) •DHCP és dinamikus DNS-en kívül más változtatást nem kell végrehajtani az infrastruktúrán •Képes megállítani a csomagküldést, míg a kapcsolat átkonfigurálás alatt áll •Ezáltal minimalizálja az elveszette csomagok számát •A dinamikus DNS lassú.

18 Mobil Internet előadás BME-HIT 18 Mobilitás támogatás a szállítási rétegben A három alapkövetelményből –az átlátszó átvitelt teljesíti –a lokáció menedzsmentben más rétegre kell támaszkodnia –az infrastruktúrán nem kell sokat változtatni (infrastruktúra mentesség) • sőt a DHCP és a dinamikus DNS már így is sok helyen megvalósításra került.

19 Mobil Internet előadás BME-HIT 19 Protokollok •Megbízható: –TCP és variánsai –SCTP •Nem megbízható: –UDP és UDP-Lite –DCCP

20 Mobil Internet előadás BME-HIT 20 TCP •Transmission Control Protocol [RFC-793] •1981 •Az egyik leggyakrabban használt transzport protokoll •szabványt vezetékes hálózatra dolgozták ki, azonban a ma egyre szélesebb körben használt vezeték nélküli hálózatok karakterisztikái jelentősen különböznek vezetékes hálózatok adatátviteli tulajdonságaitól. •olyan vezetékes összeköttetésekre dolgozták melyeknek a jellemzőik a következők: –nagy sávszélesség –kis késleltetés –kis hibavalószínűség.

21 Mobil Internet előadás BME-HIT 21 TCP jellemzői •Újraküldés –a TCP feladata, hogy adott esetben (pl. egy bizonyos idő lejártával) az egyes csomagokat újra elküldje, mivel lehet, hogy az előző példány elveszett valahol •Sorrendhelyes átvitel –A célállomáson a megérkezett csomagok sorrendje nem biztos, hogy az elküldés sorrendjével megegyezik, ezért a TCP feladata ennek a rendezése is (ha szükséges) •Csomagduplázódás –A TCP a csomagduplázás ellen is védelmet nyújt

22 Mobil Internet előadás BME-HIT 22 TCP jellemzői •Megbízhatóság –az ún. PAR (Positive Acknowledgement with Retransmission) technikával biztosítja. Ez azt jelenti, hogy a célállomás TCP-t megvalósító szoftvere nyugtázza a csomag kézbesítését, miután a hálózati szinttől (az IP-től) megkapta. •Megbízhatóság és késleltetés –A TCP esetében a megbízhatóság azt jelenti, hogy az elküldött csomagok biztosan megérkeznek, de az esetleges újraküldések miatti késleltetésre nincs garancia –Valós idejű szolgáltatások esetén ezért nem javasolt a TCP használata

23 Mobil Internet előadás BME-HIT 23 TCP jellemzői •Kapcsolatorientált –Kapcsolatkiépítés három-utas kézfogással (sorszám meghatározása) •Több kapcsolat –Egy hoston egyszerre több TCP kapcsolat is élhet, és itt is, mint az UDP-nél, az egyes kapcsolatok külön-külön TCP- porton (TSAP-on) vannak •Full-duplex adatfolyam –A TCP-kapcsolatok full- duplexek, vagyis kétirányúak, és az elküldött adatokat a TCP strukturálatlan byte- folyamnak tekinti. –MSS: maximálisszegmens méret (maximum segment size) •Forgalomszabályozás (flow control) –A küldő nem terheli túl a fogadót •Torlódáskezelés (congestion control)

24 Mobil Internet előadás BME-HIT 24 TCP - A háromfázisú kézfogás A állomás B állomás SYN – szinkronjel, ACK – Nyugtázás Az x az A, az y pedig a B állomás sorszáma SYN(seq=x) küldése SYN(seq=y,ack=x+1) fogadása ACK(ack=y+1) küldése SYN (seq=x) fogadása SYN (seq=y,ack=x+1) küldése ACK (ack=y+1) fogadása

25 Mobil Internet előadás BME-HIT 25 TCP fejléc •Portszám (Source Port, Destination Port) A fontosabb, szélesebb körben használt protokollok egy "mindenki által ismert" sorszámú port-on várnak kapcsolatokra: –HTTP: 80 –FTP: 20, 21 –SSH: 22 –SMTP: 25 –Telnet: 32

26 Mobil Internet előadás BME-HIT 26 TCP fejléc •Sorszám (Sequence Number) –a vevő oldalt arról biztosítja, hogy minden adatot helyes sorrendben kapjon meg, és ne veszítsen el egyet se a datagrammok közül. –A TCP nem a datagrammokat, hanem az szegmenseket sorszámozza –3-utas kézfogás •Nyugta sorszám (Acknowledgement Number) –a rendeltetési helyre való megérkezést a vevő egy nyugtával hozza a küldő oldal tudomására –Például egy olyan csomag elküldése, amelynek nyugtamezőjében 1500 szerepel, azt jelenti, hogy az 1500-as oktetig bezárólag minden datagramm eljutott a rendeltetési helyre

27 Mobil Internet előadás BME-HIT 27 TCP fejléc •Egybites változók –URG: sürgősségi mutató használatát engedélyezi –ACK: a nyugta érvényességét jelezi, 0 esetén a szegmens nem tartalmaz nyugtát, figyelmen kívül hagyható a mezeje –PSH: késedelem nélküli továbbítás kérése- pufferelés nélkül –RST: hoszt összeomlását vagy az összekötés helyreállításának igényét jelzi. –SYN: összekötés létesítésére irányul •kérés (CR): SYN=1 & ACK=0 •elfogadás (CA): SYN=1 & ACK=1 –FIN: összeköttetés bontását jelzi •a küldőknek nincs több továbbítani való adata

28 Mobil Internet előadás BME-HIT 28 TCP fejléc •Ablak (Window) –az összeköttetés alatt forgalomban lévő adatok mennyiségét határozza meg, vagyis a vevő éppen mekkora adatmennyiséget képes még befogadni •Ellenőrzőösszeg (Checksum) –Az adó és a vevő is kiszámolja egy meghatározott algoritmus alapján –ha nem egyezik, akkor a datagrammal az átvitel közben valahol valami baj történt és azt a protokoll eldobja.

29 Mobil Internet előadás BME-HIT 29 TCP forgalomszabályozás •Cél, hogy a küldő ne terhelje túl a fogadót –A küldő nem akarja túltölteni a vevő-puffert azzal, hogy túl sokat, túl gyorsan küld •Átviteli sebesség korlátjai –A vevő kapacitása –A hálózat kapacitása •Adó oldali csomagok típusai –Elküldött – nyugtázott –Elküldött – még nem nyugtázott –Még nem elküldött – elküldhető –Még nem elküldött – még nem küldhető el

30 Mobil Internet előadás BME-HIT 30 TCP forgalomszabályozás •Vevő oldali csomagok típusai –Megérkezett (nyugtázott) –Nem érkezett meg, de megérkezhet (képes fogadni) –Nem érkezhet meg (nem képes fogadni) •A küldő ne árassza el a vevőt –Visszacsatolás (nyugtázás, window) Működése •A fogadó megadja a szegmensben a puffer szabad helyének nagyságát(vagyis a RcvWindow méretét) •A küldő korlátozza a nem nyugtázott adatok mennyiségét a RcvWindow-ra –Biztosítja, hogy a fogadó puffer nem csordulhat túl

31 Mobil Internet előadás BME-HIT 31 TCP - Torlódásszabályozás Torlódás: –Ha egyes hálózatrészek túltelítődnek akkor a csomagok mozgatása lehetetlenné válhat. –A várakozási sorok, amelyeknek ezeket a csomagokat be kellene fogadniuk, állandóan tele vannak. –A torlódás a csomaghálózatokban olyan állapot, amelyben a hálózat teljesítménye valamilyen módon lecsökken, mert a hálózatban az áthaladó csomagok száma túlságosan nagy. –A teljesítménycsökkenés jelentkezhet oly módon hogy •a hálózat átbocsátóképessége (throughput) lecsökkent, anélkül, hogy a hálózat terhelését csökkentenénk •a hálózaton áthaladó csomagok késleltetése megnőtt.

32 Mobil Internet előadás BME-HIT 32 A torlódás okai és következményei Példa •Két küldő, két fogadó •Egy router, végtelen puffer •Nincs újraküldés •Torlódáskor nagy késleltetés •Maximális elérhetőátvitel

33 Mobil Internet előadás BME-HIT 33 Torlódásvezérlési megközelítések End-end torlódásvezérlés •Nincs egyértelmű (explicit) visszacsatolás a hálózatból •A torlódás a végberendezésben érzékelt veszteségben, késleltetésben jelenik meg •Ezt a megközelítést használja a TCP Hálózat által támogatott torlódásvezérlés •A routerek nyújtanak visszacsatolást a végberendezéseknek •Egyetlen bit jelzi a torlódást(SNA, DEC bit, TCP/IP ECN, ATM) •Egyértelmű sebesség megadás a küldőnek, amellyel küldhet

34 Mobil Internet előadás BME-HIT 34 TCP - Torlódásszabályozás •Megközelítés:növeljük addig az átviteli sebességet (ablakméretet), a használható sávszélesség kipróbálásával, amíg veszteség nem történik •Csomagvesztés után a TCP megfelezi a hálózatba küldött csomagjainak számát •Majd ismét növeli a küldési sebességét a következő ütközésig, vagyis csomagvesztésig •Ennek megvalósítására az algoritmus használ egy torlódási ablak változót (congestion window - cwnd)

35 Mobil Internet előadás BME-HIT 35 TCP - Torlódásszabályozás •A csomagvesztés után a TCP óvatosabbá válik –Additívnövelés (AI) növeljük a cwnd-t 1MSS-sel minden RTT alatt, amíg csomagvesztést nem detektálunk –Multiplikatív csökkentés (MD) csökkentsük a cwnd-t a felére csomagveszteség detektálásakor

36 Mobil Internet előadás BME-HIT 36 TCP - Torlódásszabályozás Slow Start •Amikor az összeköttetés létrejön, növeljük a sebességet exponenciálisan az első csomagvesztési eseményig –cwnd duplázása minden RTT-ben –cwnd növelése által minden kapott ACK-re •Amikor a cwnd értéke elérte a timeout előtti értékének a felét (threshold) az exponenciális sebességnövelés helyett lineáris növelés

37 Mobil Internet előadás BME-HIT 37 TCP variánsok •Változtatás a protokoll torlódásszabályozási mechanizmusában –TCP Tahoe –TCP Reno –TCP New Reno –TCP SACK (Selective Acknowledgement) –TCP Vegas –TCP BIC (Binary Increase Congestion Control) –TCP CUBIC –TCP Westwood –TCP Hybla –Scalable TCP –HighSpeed TCP –H-TCP –TCP Veno –TCP-LP (Low Priority) későbbi változatok alapját képezik

38 Mobil Internet előadás BME-HIT 38 TCP vezeték nélküli környezetben •A TCP nem képes különbséget tenni a csomag sérülése miatti csomagvesztés és a torlódás miatti vesztés között. •Így minden csomagvesztés ugyanazt az adó részéről történő –torlódás elkerülési választ vonja maga után, ami az adó átküldési sebességének a csökkenését okozza –még akkor is, ha a hálózatban nincs torlódás •A vezeték nélküli átvitel miatt bithibák jelentkeznek, amik csomagvesztésben nyilvánulnak meg. •A TCP vezetékes környezetre optimalizált, így a csomagvesztést torlódásként értelmezi és csökkenti az átviteli sebességet.

39 Mobil Internet előadás BME-HIT 39 TCP vezeték nélküli környezetben •A TCP zajos csatornán indokolatlanul csökkentheti az adatátviteli sebességét •Cellaváltás (az RTT hirtelen megnő), adatforgalom leáll –Gyors → lassú cella: megfelelő működés –Lassú → gyors cella: lassan növeli a sebességet

40 Mobil Internet előadás BME-HIT 40 TCP vezeték nélküli környezetben •A handoverek gyakoriságának növekedésével, erősen csökken az átviteli sebesség. •Percenkénti négy handover esetén szinte használhatatlanok az alkalmazások •Az RTT (Round Trip Time) jelentősen ingadozhat –Felesleges újraküldés történhet

41 Mobil Internet előadás BME-HIT 41 TCP vezeték nélküli környezetben •Kapcsolat megszakadásának okai: –Cellaváltás esetén a kapcsolat megszakad, új kapcsolat felépítésére van szükség –A jelerősség lecsökken (fading hatások) •Változó sebességű csatorna –A felhasználók száma változik a cellán belül •Multimédiás és késleltetésre érzékeny alkalmazások esetén a TCP nem ajánlott

42 Mobil Internet előadás BME-HIT 42 TCP vezeték nélküli környezetben •A TCP hibáinak kiküszöbölésére nehézkes, hiszen minden Internethez csatlakoztatott gépen van egy példány –Ezeknek együtt kell működniük –Lényegi változtatás így nem oldható meg •A módosított TCP változatoknak kompatibilisnek kell maradniuk •Megoldási javaslatok: –Indirect TCP (I-TCP) –Snooping TCP –Mobile TCP (M-TCP) –egyéb

43 Mobil Internet előadás BME-HIT 43 Indirect TCP (I-TCP) •Az I-TCP részekre bontja a kapcsolatot –A kapcsolat vezetékes részében nincs változtatás –A vezeték nélküli szakaszon a mobil terminálokra optimalizált TCP –A TCP kapcsolatot két szakaszra bontja (pl. a távoli domain gateway-énél, vagy az idegen ügynöknél – Mobile IPv4) –Nincs többé valódi end-to-end kommunikáció –A vezetékes részen található hoszt nem vesz észre semmit mobile host MSR (Mobility Source Router/ Base Station) wired Internet “wireless” TCP standard TCP

44 Mobil Internet előadás BME-HIT 44 Indirect TCP (I-TCP) •Előnyök –A fix hálózati részben nincs szükség változtatásra –A vezeték nélküli csatorna átviteli hibái nem terjednek tovább a vezetékes hálózatba –Hatékonyabb alkalmazkodás a mobil szakaszhoz, különböző MTU, mobil csatornára optimalizált TCP változat alkalmazása –Az elveszett csomagok nagyon gyors újraküldése a mobil szakaszon •Hátrányok –Elveszítjük az end-to-end koncepciót –A Mobility Source Router/ Base Station a legérzékenyebb pont a hálózatban –Nagyobb késleltetés a csomagok bufferelése és továbbküldése miatt az MSR-nél

45 Mobil Internet előadás BME-HIT 45 Snoop TCP •A TCP transzparens kiegészítése a Snoop Agent-ben •A Snoop Agent az access point-ban vagy a távoli ügynökben van telepítve •A mobil hosztnak szánt üzenetek bufferelése •Local retransmission: a vezeték nélküli szakaszon történt csomagvesztés esetén azonnali újraküldés (mindkét irányban) •A Snoop Agent a rajta áthaladó ACK üzeneteket figyeli, és szűri a duplikált nyugtákat •A módosított TCP-re (Snoop TCP) az ügynökben, valamint a mobil hosztnál van szükség „wired“ Internet buffering of data end-to-end TCP connection local retransmission correspondent host Snoop Agent mobile host snooping of ACKs

46 Mobil Internet előadás BME-HIT 46 Snoop TCP •Adatátvitel a mobil hoszt irányban –A Snoop Agent addig buffereli az adatokat, amíg a mobil hoszt nyugtáját nem érkezik meg, vagy csomagvesztés történik (duplikált ACK-ot érzékel, vagy lejár az időzítő) •Nyugta esetén törli a buffert •Újraküld, ha csomagvesztést detektál –Gyors újraküldés, ami a fix hálózat számára nem látható Adatátvitel a fix hoszt irányban –A Snoop Agent csomagvesztést észlel a sorszámok alapján, miután azonnal NACK üzenetet küld a mobil hosztnak –A mobil hoszt így relatív kis késleltetéssel újra tudja küldeni az elveszett csomagot

47 Mobil Internet előadás BME-HIT 47 Snoop TCP •Előnyök: –Megmarad az end-to-end koncepció –Nincs szükség a TCP változtatására a a fix hoszt-nál –A mobil hoszt is képes eredeti TCP változattal működni, de a hatékonyság, miatt érdemes módosított TCP-t használni –Handover esetén nem változik a Snoop Agent, ezért csomagvesztés sincs ez miatt •Hátrányok –A csatornahibák miatti csomagvesztés nincs eléggé megkülönböztetve –TCP változtatásra van szükség a mobil hosztnál is, hogy kezelje a NACK-t –Titkosított adatátvitel esetén a Snoop TCP nem működik •Nem tud monitorozni

48 Mobil Internet előadás BME-HIT 48 Mobile TCP (M-TCP) •A kapcsolat gyakori megszakadásának kezelése a cél •Az I-TCP-hez hasonlóan az M-TCP is kettéosztja a kapcsolatot (Supervisory Host, SH) –Nem kell módosítani a TCP-t a fix hoszt és az SH között –Az SH és a mobil hoszt között optimalizált TCP •Supervisory Host –Nincs bufferelés és újraküldés –Az összes csomagot figyeli, és ha kapcsolatbontást érzékel: •A küldő ablakot 0-r állítja •A küldő sürgősségi módba kapcsol –A régi vagy az új SH újra növelni kezdi az ablakméretet •Előnyök –Kezeli a kapcsolatbontást –Nincs bufferelés → késleltetés •Hátrányok –A vezeték nélküli csatornahiba továbbterjed a vezetékes hálózatba –Vezeték nélküli linkhez idomított TCP

49 Mobil Internet előadás BME-HIT 49 Fast retransmit/fast recovery Gyors újraküldés/helyreállítás •A handover gyakran csomagvesztést okoz –A TCP ezt rosszul kezeli, mivel a slow-start mechanizmust indítja •Kényszerített gyors újraküldés –Amint a mobil hoszt regisztrálta magát az új hálózatban, duplikált nyugtát küld –Ezzel kényszeríti a másik hosztot a fast retransmit (gyors újraküldés) módra –Ráadásul a TCP az eredeti ablakmérettel folytatja a kommunikációt, nem pedig a slow-start mechanizmus indításával •Előnyök –Kis módosításokra van szükség –Jelentős hatékonyságnövekedés •Hátrányok –Az IP és a TCP együttműködésére van szükség (új regisztráció történt)

50 Mobil Internet előadás BME-HIT 50 Transmission/time-out freezing Küldés/időzítő zárolás •A kapcsolat hosszabb időre is megszakadhat –A csomagtovábbítás nem lehetséges –Az időzítő lejárta után a TCP bontja a kapcsolatot •TCP zárolás –A MAC réteg gyakran előre tudja jelezni a szakadásokat a kommunikációban –A MAC réteg így információt nyújthat a TCP-nek a várható kapcsolatvesztésről –A TCP leállítja a küldést, de nem tekinti túlterheltnek a hálózatot –A MAC réteg jelzi, ha ismét van kapcsolat –Ismét az eredeti sebességgel folytathatja a küldést •Előnyök –A módszer független a csomagtípusoktól, és a TCP mechanizmusoktól (ACK, sorszámok) –IPSec esetén is működik •Hátrányok –TCP módosításra van szükség –A módszer a MAC réteg információira alapoz

51 Mobil Internet előadás BME-HIT 51 Összegzés MechanizmusElőnyHátrány Indirect TCPA kapcsolat kettébontásaEgyszerű, a vezeték nélküli szakasz elkülönítése End-to-end koncepció elvesztése, hosszabb késleltetés handover esetén Snoop TCPA csomagok (adat,ACK) megfigyelése, local retransmission Transzparens end-to-end kapcsolat Titkosítás esetén nem működik, a vezeték nélküli szakasz elszigetelése nem teljes M-TCPA kapcsolat kettébontása, a küldő visszafogása az ablakméret állításával End-to-end kapcsolat megmarad, kezeli a gyakori és hosszabb kapcsolatszakadásokat a vezeték nélküli szakasz elszigetelése nem teljes, nagyobb számítási overhead a sávszélesség- menedzselés miatt Fast retransmit/ fast recovery Slow-start mellőzése handover esetén Egyszerű és hatékonyRétegek keveredése, nem transzparens Transmission/ time-out freezing Zárolja a TCP állapotokat kapcsolatszakadás idejére Független a csomagtípusoktól és a titkosítási eljárásoktól, hosszabb megszakadás esetén is működik MAC függő Jelentős változtatás a TCP-ben

52 Mobil Internet előadás BME-HIT 52 Összefoglalás •ISO/OSI és TCP/IP architektúra •Szállítási réteg •Alkalmazások típusai •Vezeték nélküli hálózatok –Tulajdonságai –Mobilitás támogatás •Protokollok –TCP •Tulajdonságok •Torlódáskezelés •TCP variánsok •TCP vezeték nélküli környezetben

53 Mobil Internet előadás BME-HIT 53 Hivatkozások •RFC0793 – TCP •RFC0768 – UDP •RFC3481 – TCP over Second (2.5G) and Third (3G) Generation Wireless Networks •A Comparative Analysis of TCP Tahoe, Reno, New-Reno, SACK and Vegas •Vassilis Tsaoussidis, Ibrahim Matta: „ Open Issues on TCP for Mobile Computing” •http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocolhttp://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol •draft-eddy-tcp-mobility-00 - Mobility Support For TCP.txt •draft-kuangyj-mobile-tcp-00-Mobile Transmission Control Protocol (MTCP) for Mobility Management over IP Networks.txt •Wolfgang Hansmann, Matthias Frank: „On Things to Happen During a TCP Handover”

54 Mobil Internet előadás BME-HIT 54 Köszönöm a figyelmet!


Letölteni ppt "Mobil Internet 12.előadás: Mobilitás támogatás a transzport protokollokban I./II. Huszák Árpád BME Híradástechnikai Tanszék."

Hasonló előadás


Google Hirdetések