Логическое соединение

Логическое соединение дает возможность участникам обмена следить за тем, чтобы данные не были потеряны, искажены или продублированы. А также, чтобы пришли и были получены в том порядке, в котором были отправлены. Логическое соединение протокола TCP является дуплексным, т. е. каждый из участников этого соединения может одновременно получать и отправлять данные. При установлении логического соединения TCP-модули узла-отправителяя и узла-получателя договариваются между собой о параметрах процедуры обмена данными:

1. Максимальный размер сегмента, который принимать каждая из сторон.

2. максимальный объем данных, который стороны разрешают противоположной стороне передавать себе. Даже если та еще не получила квитанцию на предыдущую порцию данных.

3. Начальный порядковый номер байта с которого она начинает отчет потока данных в рамках данного соединения.

В результате этого переговорного процесса 2-х TCP-модулей определяются параметры соединения. Один из параметров остается постоянным в течении всего сеанса связи, другие адаптивно изменяются.

Логическое соединение устанавливается по инициативе клиентской части приложения. После – переход к обмену данными. Обе стороны могут разорвать соединение.

Повторная передача и скользящее окно

Метод, который используется для организации надежной передачи в протоколе TCP называется квитированием. Отправитель отсылает данные и ждет пока к нему не придет квитанция, подтверждающая, что его данные благополучно дошли к получателю. Существует 2 метода организации прцесса обмена квитанциями:

· Метод простого источника

· Скользящее окно

Метод простого источника заключается в следующем: источник послав сообщение дожидается от приемника квитанции извещающей о том, что исходный кадр получен и данные в нем корректны, только после получения квитанции источник получает следующую порцию данных. Если квитанция в течении некоторого времени не пришла, то пакет или его квитанция считаются утерянными и передача повторяется.

Метод скользящего окна заключается в следующем: для повышения скорости передачи данных источнику разрешается передать некоторое количество кадров, т. е. сегментов в непрерывном режиме еще до получения квитанции на эти сегменты. Количество кадров, которое разрешается передавать таким образом называется размером окна.

Проблема потока

В протоколе TCP время ожидания квитанции (или таймаут) определяют с помощью сложного адаптивного алгоритма. Идея алгоритма: при каждой передаче засекается время от момента отправки до его прихода, называемое временным оборотом. В качестве таймаута выбирается среднее время оборота умноженное на некоторый коэффициент. Наличие окна, определяет наличие мест в буфере.

Общие свойства протоколов маршрутизации

Протокол маршрутизации увеличивает поиск и фиксацию маршрута продвижением данных через сетевую маршрутизацию TCP/IP.

Маршрутизация т источника (Source routing) – отправитель помещает в пакет информацию о том, какие промежуточные маршрутизаторы должны учавствовать в передаче пакета сети назначения.

Критерии, обеспечивающие выбор рационального маршрутизатора

Наиболее распространенным является критерий кратчайшего расстояния. При этом расстояние может измеряться в различных метриках. Чаще всего используется метрика количества маршрутизаторов, которое нужно преодолеть пакету до сети назначения. Также может использоваться пропускная способность каналов или их надежность, задержки вносимые каналами. Еще одно из свойств протоколов маршрутизации заключается в следующем: протокол маршрутизации должен обеспечить создание на маршрутизаторах согласованных друг с другом таблиц маршрутизации, т. е. таких таблиц, которые обеспечивают доставку пакета от исходной сети в сеть назначения за конечное число шагов.

Современные протоколы маршрутизации поддерживают согласованность таблиц, однако это их свойство не постоянно. Протоколу маршрутизации нужно некоторое время, называемое временем конвергенции, чтобы после нескольких итераций обмена служебной информацией все маршрутизаторы сети внесли изменения в свои таблицы. И в результате таблицы снова стали согласованными.

Различают протоколы выполняющие статическую и динамическую (адаптивную) маршрутизацию. При статической – все записи о маршрутах составляются и выводятся в память каждого маршрутизатора вручную администратором сети. При изменении составленной сети администратору нужно отразить эти изменения в таблице, в противном случае сеть будет работать некорректно.

При адаптивно-динамической маршрутизации все изменения конфигурации сети автоматически отображаются в таблице маршрутизации благодаря протоколу маршрутизации. Но как правило при построении таблицы используется параметр время жизни маршрута (интервал времени в течении которого данный маршрут будет оставаться действительным)

Протоколы адаптивной маршрутизации бывают: распределенными и централизованными.

При распределенном подходе: все маршрутизаторы сети находятся в равных условиях. Они находят маршруты и строят таблицы маршрутизации, работая в тесном сотрудничестве друг с другом.

При централизованном подходе проявляется иерархия. В сети существует 1 выделенный маршрутизатор, который собирает всю информацию о топологии и соответствующей сети от других маршрутизаторов. На основе собранных данных он строит таблицы маршрутизации для всех нижестоящих.

Маршрутизация в сетях TCP/IP

Маршрутизация в сетях TCP/IP имеет 2 значения:

1. Процедура поиска сетевого адреса в специальной таблице для передачи пакета в узел назначения.

2. Процесс построения такой таблицы

Маршрутизация существует как перенаправление IP-пакетов и маршрутизация как управление таблицами маршрутизации.

Хосты посылают пакеты только тем шлюзам, которые физически подключены к той же сети.

Локальные хосты могут перемещать пакеты только на 1 шаг в направлении узла назначения.

Каждый шлюз через который проходит пакет принимает решение о его перемещении, анализируя собственную таблицу маршрутизации.

Таблицы маршрутизации ведутся статическим, динамическим и комбинированным способом.

Статический маршрут фиксируется в таблице маршрутизации и не изменяется в течении всего времени работы хоста. Статический маршрут используется в относительно стабильной локальной сети. Она проста в управлении и надежна в использовании, но требует от персонала знания топологии сети на момент создания таблицы маршрутизации.

В сетях с более сложной топологией, когда появляются дополнительные шлюзы, когда появляются дополнительные каналы связи между хостами, пропускная способность между каналами высока.

В случае динамической маршрутизации на соответствующих шлюзах постоянно работает специальный процесс (демон). Процесс ведет и модифицирует таблицу маршрутизации. Кроме этого, он постоянно взаимодействует с другими процессами демонами других шлюзов для того, чтобы определять топологию сети и принимать решения доставки пакетов к хостам шлюзов.

Комбинированная маршрутизация. Для простых маршрутизаторов – статическая маршрутизация, для сложных – динамическая маршрутизация.

Существует 4 уровня сложности характеризующие процесс управления маршрутизацией в сети:

1. 0 уровень. Отсутствие маршрутизации как таковой

2. Только статическая маршрутизация

3. Преимущественно статическая маршрутизация с периодическими обновлениями маршрутов, которые изменяют статические таблицы маршрутизации (осуществляется с помощью протокола RIP)

4. Динамическая маршрутизация