Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển Bởi: unknown Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển Cũng giống giao thức tầng liên kết liệu, giao thức vận chuyển phải đối phó với vấn đề điều khiển lỗi, đánh số thứ tự gói tin điều khiển luồng liệu Tuy nhiên, giao thức hai tầng có nhiều điểm khác biệt quan trọng Những khác biệt xuất phát từ khác biệt môi trường hoạt động chúng (như hình H7.2) (a) Môi trường lớp liên kết liệu.(b) Môi trường lớp vận chuyển (H7.2) Tại lớp liên kết liệu, hai router giao tiếp với qua kênh truyền vật lý, lớp vận chuyển, kênh truyền thay mạng Sự khác dẫn đến nhiều hệ lụy mà người thiết kế giao thức vận chuyển phải đau đầu giải quyết: định địa tiến trình host khác nào, xử lý trường hợp gói tin trình trao đổi gói tin chậm dẫn đến mãn kỳ gởi thêm gói tin bị trùng lắp, đồng hóa hai tiến trình trao đổi liệu mà chúng xa 1/8 Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển Định địa Khi tiến trình mong muốn thiết lập nối kết với tiến trình khác từ xa, phải muốn kết nối với tiến trình (Vận chuyển hướng không nối kết gặp vấn đề tương tự: thông điệp gởi đến ai?) Một phương pháp định địa tầng vận chuyển Internet dùng số hiệu cổng (port), mạng ATM AAL-SAP Chúng ta dùng từ chung để định địa tiến trình TSAP (Transport Service Access Point) Tương tự, địa tầng mạng gọi NSAP Hình H7.3 mô mối quan hệ NSAP, TSAP kết nối vận chuyển Các tiến trình ứng dụng, client server phải gắn vào TSAP thiết lập nối kết đến TSAP khác Và kết nối chạy qua hai TSAP Mục tiêu việc sử dụng TSAP số mạng, máy tính có NSAP, cần phải có cách phân biệt nhiều điểm cuối mức vận chuyển chúng chia sẻ NSAP Ví dụ, dàn cảnh kết nối mức vận chuyển diễn sau: Một server phục vụ thông tin thời gian host gắn vào TSAP 1522 để chờ gọi đến Một tiến trình ứng dụng chạy host muốn biết tại, đưa yêu cầu nối kết TSAP 1208 cổng nguồn TSAP 1522 cổng đích Hành động dẫn đến kết nối vận chuyển thiết lập hai tiến trình client server hai host TSAP, NSAP kết nối vận chuyển (H 6.3.) Tiến trình client gởi yêu cầu đến server để hỏi thời gian Server trả lời thời gian cho client 2/8 Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển Kết nối vận chuyển cuối giải phóng Thiết lập nối kết Việc thiết lập nối kết nghe dễ dàng, thực gặp nhiều rắc rối Thoạt nhìn, phiên thiết lập nối kết diễn sau: bên gởi TPDU yêu cầu nối kết (Connection Request – CR) đến bên kia, bên gởi TPDU trả lời chấp nhận nối kết (Connection Accepted – CA) Vấn đề phát sinh mạng làm mất, tồn trữ lâu hay làm trùng lắp gói tin hai thực thể vận chuyển trao đổi qua lại với Ví dụ tình sau: tiến trình gởi yêu cầu kết nối đến tiến trình 2, yêu cầu bị mạng trung gian trì hoãn tắc nghẽn Mãn kỳ, tiến trình gởi lại yêu cầu nối kết, vừa lúc yêu cầu nối kết bị trì hoãn đến tiến trình Giải thuật thiết lập nối kết phổ biến giải thuật bắt tay chiều (three-way handshake) Xin xem tình mô Hình H7.4 Giả sử yêu cầu nối kết phát sinh host Host chọn số thứ tự x đính kèm số TPDU CR ( CR (seq=x) ) gởi đến host Host báo nhận ACK ( ACK (seq = y, ACK = x) ) thông báo số thứ tự khởi đầu y Cuối host báo nhận cho host biết số thứ tự khởi đầu host y TPDU liệu gởi đến host ( DATA (seq=x, ACK=y)) Bây xét đến tình TPDU CR bị trùng lắp Khi TPDU CR thứ hai đến host 2, host liền trả lời ACK tưởng host muốn thiết lập nối kết khác Khi host từ chối cố gắng thiết lập nối kết host 2, host hiểu bị lừa CR bị trùng lắp từ bỏ nối kết Trường hợp xấu hai TPDU CR ACK host bị trùng lắp Như ví dụ (b), host nhận CR trễ trả lời cho yêu cầu với số thứ tự khởi đầu y Giả sử, không may trả lời cho yêu cầu CR trước đó, host thông báo số thứ tự khởi đầu z Báo nhận chiều thứ ba host lại bị trễ Khi host nhận báo nhận ACK (seq=y, ACK=x), nhận thông báo DATA (seq=x, ACK=z)bị trễ, từ bỏ nối kết 3/8 Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển Giải phóng nối kết Việc giải phóng nối kết đơn giản thiết lập nối kết Tuy nhiên, người ta gặp nhiều khó khăn không ngờ tới Bây đề nghị hai kiểu giải phóng nối kết: dị đồng Kiểu dị hoạt động sau: bên cắt nối kết, kết nối bị hủy bỏ (giống hệ thống điện thoại) Kiểu đồng làm việc theo phương thức ngược lại: hai đồng ý hủy bỏ nối kết, nối kết thực hủy Giải phóng nối kết kiểu dị thô lỗ dẫn đến liệu Ví dụ tình Hình H7.5 Sau nối kết thành công, host gởi gói liệu đến host Sau host gởi tiếp gói liệu khác Không may, host gởi yêu cầu cắt nối kết (DISCONNECT) trước gói liệu thứ hai đến Kết kết nối giải phóng liệu bị 4/8 Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển Sự cắt kết nối cách thô lỗ dẫn đến liệu (H7.5) Rõ ràng, cần giải pháp hữu hiệu để tránh liệu Một giải pháp sử dụng việc giải phóng nối kết đồng bộ, đó, host có trách nhiệm việc giải phóng nối kết Một nút phải tiếp tục nhận liệu sau gởi yêu cầu giải phóng nối kết (DISCONNECT REQUEST – CR) đến bên đối tác, nhận chấp thuận hủy bỏ nối kết bên đối tác Người ta hình dung giao thức sau: host nói: “Tôi xong rồi, anh xong chưa?” Nếu host trả lời: “Tôi xong, tạm biệt” kết nối coi giải phóng an toàn Tuy nhiên, giải pháp lúc chạy Có toán tiếng dùng để mô tả vấn đề, gọi toán “hai sứ quân” (Two army problem) Bài toán hai sứ quân (H7.6) Có hai sứ quân dàn trận đánh Quân trắng dàn quân thung lũng, quân xanh chia thành hai cánh quân chiếm lĩnh hai đỉnh đồi ngữ hai bên thung lũng Chỉ huy hai cánh quân xanh muốn thông báo trí với thời điểm công quân trắng Do quân số hai cánh quân xanh cộng lại đủ sức thắng quân trắng, cánh quân xanh công riêng lẻ bị quân trắng tiêu diệt 5/8 Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển Hai cánh quân xanh muốn đồng hóa công họ cánh gởi thông điệp qua lại Nhưng thông điệp phải chạy ngang qua thung lũng có khả bị quân trắng phá hỏng Câu hỏi có giao thức đảm bảo thắng lợi quân xanh hay không? Giả sử huy cánh quân xanh số gởi thông điệp đến huy cánh quân xanh số 2: “Tôi dự định công vào lúc hoàng hôn ngày 14 tháng 12 năm 2004, có không?” May mắn thay, huy cánh quân xanh số nhận thông điệp trả lời “Đồng ý” Vậy công có xảy không? Không chắc, huy cánh quân xanh số không câu trả lời đến huy cánh quân số Bây ta cải tiến giao thức thêm bước: cho trở thành giao thức ba chiều: Bên cánh quân số gởi hiệp đồng công cho bên cánh quân số 2, bên cánh quân số trả lời đồng ý, bên cánh quân thông báo cho bên biết đồng ý bên Thế thông báo cuối bên bị sao? Bên không công! Nếu ta cố cải tiến thành giao thức n chiều việc hiệp đồng thất bại thông báo cuối bị Ta thấy mối tương đồng toán hai sứ quân giải pháp giải phóng nối kết Thay hợp đồng công, hai bên hợp đồng hủy nối kết! Giải pháp cuối hai bên sử dụng phương pháp hủy nối kết ba chiều với định thời: • Bên phát động việc hủy nối kết bật định thời cho yêu cầu giải phóng nối kết nó, yêu cầu giải phóng nối kết bị mãn kỳ mà chưa nhận trả lời bên đối tác, gởi lại yêu cầu lần Nếu yêu cầu hủy nối kết bị mãn kỳ liên tục N lần, bên phát động tự ý hủy bỏ nối kết • Bên đối tác nhận yêu cầu hủy nối kết từ phía phát động, trả lời chấp thuận bật định thời Nếu mãn kỳ mà trả lời chấp thuận báo trả từ phía phát động, bên đối tác tự hủy nối kết Hình H7.7 mô số tình phát sinh trình hủy nối kết chiều có sử dụng định thời 6/8 Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển Một số tình hủy nối kết theo phương pháp chiều (H7.7) Điều khiển thông lượng Điều khiển thông lượng tầng vận chuyển giống giao thức cửa sổ trượt tầng liên kết liệu, kích thước cửa sổ bên gởi bên nhận khác Mỗi host có nhiều kết nối thời điểm, không đảm bảo cung cấp đủ số lượng buffer cho kết nối nhằm thực giao thức cửa sổ trượt Cần phải có sơ đồ cung cấp buffer động Trước tiên, bên gởi phải gởi đến bên nhận yêu cầu dành riêng số lượng buffer để chứa gói bên gởi gởi đến Bên nhận phải trả lời cho bên gởi số lượng buffer tối đa mà cung cấp Mỗi báo nhận ACK cho gói tin có số thứ tự 7/8 Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển SEQ_NUM, bên nhận phải gởi kèm theo thông báo cho bên gởi biết lượng buffer lại để bên gởi không làm ngập bên nhận Ví dụ sau mô tình trao đổi thông tin hai máy A B Ví dụ phiên giao dịch hai thực thể tầng vận chuyển (H7.8) Một vấn đề tiềm tàng sơ đồ dùng buffer động chế hoạt động dẫn đến deadlock Ví dụ hàng 16, báo nhận bên B bị mất, hai bên A B rơi vào trạng thái deadlock Để tránh tình trạng này, nên cho host định kỳ gởi báo nhận trạng thái buffer lên kết nối vận chuyển chúng 8/8 ... định thời 6/8 Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển Một số tình hủy nối kết theo phương pháp chiều (H7.7) Điều khiển thông lượng Điều khiển thông lượng tầng vận chuyển giống giao thức cửa sổ... đến server để hỏi thời gian Server trả lời thời gian cho client 2/8 Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển Kết nối vận chuyển cuối giải phóng Thiết lập nối kết Việc thiết lập nối kết nghe.. .Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển Định địa Khi tiến trình mong muốn thiết lập nối kết với tiến trình khác từ xa, phải muốn kết nối với tiến trình (Vận chuyển hướng không