Strato 4 Flashcards

Question

Fare disegno di una comunicazione di livello 4 con tcp da A a B in cui A parte con seq=42 e ack=79

Answer 1

o con go-back-N in cui però la finestra è maggiore di 1 e si usa cumulative ack, o con selettive repeat

Answer 2

go back n - il trasmettitore può avere N pacchetti che non hanno ricevuto ack - il ricevitore usa cumulative ack - nel TX il timer è mantenuto per il primo pacchetto che non ha avuto ack - quando scade il timer vengono rimandati tutti i pacchetti senza ack selective repeat - il trasmettitore può avere N pacchetti che non hanno ricevuto ack - il ricevitore manda individual ack - nel TX è mantenuto un timer per ogni pacchetto senza ack - quando termina il timer viene mandato solo il pacchetto relativo

Answer 3

pagina 94-94

Answer 4

pagina 95-96

Answer 5

- deve essere più lungo dell'RTT, che però non ha un valore stabile - non può essere troppo corto perchè ci sarebbero ritrasmissioni premature e non necessarie - non può essere troppo lungo perchè si rallenterebbe troppo la reazione alla perdita del segmento La soluzione è quella di cercare di mediare opportunamente i valori misurati utilizzando una EWMA (Exponential Weighted Moving Avarage) con cui l'influenza del campioni passati decresce in modo molto veloce: (1 - \alpha) \cdot EstimatedRTT + \alpha \cdot SampleRTT I coefficienti mostrano che, in base al valore di $\alpha$, si va a dare più valore al passato rispetto al presente e viceversa. Tipicamente $\alpha = 0.125$. Per una stima migliore conviene usare anche la deviazione standard DevRTT = (1 - \beta) \cdot DevRTT + \beta \cdot |SampleRTT - EstimatedRTT|, in cui tipicamente $\beta = 0.25$. In conclusione: $TimeoutInterval = EstimatedRTT + 4\cdot DevRTT$

Answer 6

Lo scambio di dati avviene attraverso un socket a cui viene associato un buffer (porzione di memoria). Il TCP riceve i segmenti dall'IP, prende i dati e li memorizza nei buffer. L'applicazione poi legge dal buffer associato al socket. Se il livello applicazione del ricevitore è più veloce nella lettura rispetto alla velocità di trasmissione dei dati il buffer si svuota, altrimenti il buffer tende a riempirsi. La \textit{free buffer space} è la finestra di ricezione disponibile nella comunicazione. $\\$ Il ricevitore deve comunicare al trasmettitore la dimensione del free buffer space e lo fa attraverso il campo \textit{receive window - rwnd} dell'header del segmento, indicante la dimensione della finestra. La dimensione della \textit{transmission window} è quindi analoga: $twnd = rwnd$.

Answer 7

Abbiamo detto che TCP è un protocollo Connection-Oriented ma nel caso del TCP, più che di segnalazione (termine generico), parliamo più propriamente di handshaking: non si fa una segnalazione vera e propria come nel caso della creazione del circuito nel livello collegamento; in questo caso i due nodi si connettono per concordare alcuni parametri (non presenti in UDP) e la connessione coinvolge solo i due terminali agli estremi e non anche i nodi intermedi che costituiscono la rete (che infatti non hanno il livello 4). \underline{Il livello 4 non coinvolge la rete}.

Answer 8

- A sceglie un numero x come Seq e lo manda a B con SYNbit=1 - B sceglie come Seq y e manda anche lui SYNbit=1. Inoltre fa l’ACK per x e quindi manda ACKbit=1 e ACKnum=x+1 - A manda ACKbit=1 e ACKnum=y+1

Answer 9

entrambi devono specificare di voler chiudere la connessione - A manda FINbit=1 e seq=x - B manda l’ack come nella apertura mqndando ACKnum=x+1 e ACKbit=1 a questo ounto A non può più mandare dati ma può ricevere (e mandare ack), infatti: - B manda FINbit=1 e seq=y - A risponde con ACKnum=y+1 e ACKbit=1 i FIN possono anche essere contemporanei alla fine si aspetta del tempo (il doppio del massimo tempo di vita che ce nei segmenti)

Answer 10

network-assisted congestion control: coinvolgimento dei router che inviano feedback dei loro stati agli end system. Viene specificata una ben precisa frequenza di invio che il TX deve rispettare. Soluzione praticamente mai implementata perchè renderebbe la rete più complessa. end-to-end congestion control: la congestione viene controllata senza il coinvolgimento dei nodi di rete; si vuole controllare il sistema senza ricevere dei feedback.

Answer 11

L'idea è quella di modellare l'intera rete con un singolo buffer che, come nel controllo di flusso, aumenta e diminuisce a seconda della quantità di dati che contiene, e che influenza così la velcoità di invio dei dati da parte del trasmettitore. Se però nel controllo di flusso il ricevitore comunica lo spazio disponibile nel suo buffer al trasmettitore e il buffer esiste realmente, in questo caso invece il buffer è solo un modello non reale. In questo caso infatti il buffer rappresenta in generale tutti i buffer presenti nei nodi della rete, dei quali quindi deve essere stimata una dimensione totale affinchè la sorgente possa utilizzare tale valore per regolare la velocità. Questo buffer è detto \textit{Congestion Window - cwnd}. Dobbiamo modificare la relazione vista per il controllo di flusso $twnd = rwnd$ in $twnd \leq min{rwnd, cwnd}$.

Answer 12

è il buffer "non reale" che rappresenta idealmente tutti i buffer della rete per il controllo della congestione in TCP

Answer 13

Additive Increase Multiplicative Decrease - AIMD

Answer 14

Additive Increase Multiplicative Decrease - AIMD -> algoritmo per determinare la grandezza della finestra di congestione

Answer 15

Il primo algoritmo proposto per la stima di cwnd è stato l'Additive Increase Multiplicative Decrease - AIMD il quale si applica nella fase di Congestion-Avoidance del TCP. Questo algoritmo fa crescere, a partire da $cwnd = 1 \ MSS$, lentamente e linearmente il potenziale valore di cwnd fino a quando non si arriva in una situazione critica di potenziale congestione (iniziano le perdite e quindi non si ricevono gli ack $\rightarrow$ scatta il timeout), arrivati alla quale avviene una decrescita esponenziale (multiplicative decrease) che dimezza la stima di cwnd. Si parte quindi da $cwnd = 1 MSS$ ma, supponendo di essere molto distanti da una situazione di congestione, con la tecnica di Slow Start per un primo tratto il valore viene fatto crescere esponenzialmente: per ogni ack ricevuto si aumenta la finestra di 1 e quindi $cwnd_i = cwnq_{i-1} + 1 \cdot cwnq_{i-1}$. La crescita di tipo esponenziale viene interrotta alla prima perdita. Successivamente si passa alla fase di Congestion Avoidance con la crescita lineare di $\frac{1}{cwnd}$ ogni ack ricevuto: \underline{esempio} $cwnd = 4$, ricevuti $4$ ack quindi per ogni ack ricevuto bisogna aumentare di $\frac{1}{4}$ e quindi in totale $cwnd = 4 + 4\cdot \frac{1}{4} = 5$.

Answer 16

TCP -> congestion control -> Oltre al timeout, un altro modo per capire se c'è stata una perdita sono i 3-ack-duplicati. Se le prime versioni di TCP trattavano entrambi i casi allo stesso modo, quelle più recenti li differenziano: - se scatta il timeout vuol dire che tutti i pacchetti sono stati persi $\rightarrow$ situazione di congestione probabilmente grave. La finestra non viene solo dimezzata ma viene settata a $cwnd = 1MSS$ (atteggiamento molto conservativo). - se arrivano gli ack duplicati vuol dire che TX ed RX riescono a raggiungersi $\rightarrow$ situazione di congestione probabilmente meno grave. Quando si è in congestion avoidance difficilmente scatta un timeout ma arrivano gli ack duplicati. $\\$Viene dimezzata la finestra di congestione e la si fa crescere linearmente (come detto sopra)