transferencia de datos

5/12/2018 TRANSFERENCIA DE DATOS - slidepdf.com

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MAPA FIBRA OPTICA -

ZONA NORTE

ZONA CENTRO

ZONA SUR

REDDORSALIDEAL

TRANSFERENCIA DE

DATOSUNSAAC, CUSCO, PERÚ – MADRID,

ESPAÑA

A continuación se muestra el proceso deenvío de datos de forma segura, ya queen el envío de datos no interesa ni elorigen ni el destino, ni la distancia entreemisor y receptor, lo que se respeta es lasiguiente manera de enviar archivos.

Transferencia confiable dedatos

Principios: – Importante en las capas de aplicación, transporte, y

enlace – ¡En la lista de los 10 primeros temas importantes del

networking!

• Principios:•

Transferencia de datos confiable:Principios

• Figura: Transferencia confiable de datos: Modelo del servicioe implementación del servicio.

Transferencia confiable de datosComenzando:( . ., .).p erior e g p or la a p Pasa los da tos a en treg ar a la cap a sup erior d el

,lla m a d a p o r e l rd t- .rir e lp a q u e te sob re e lca n a ln o con fia b le a lre cep to r

() :d e live r_d a ta lla m a d a p o r e lrd t p a ra e n tre g a r lo s d a to s

():rd t_rcv llam a d a cu an d o e l-p a q u e te a rrib a a lla d o

receptor

.d e l c a n a l

ladoemiso

ladorecepto

Transferencia confiable de datos:Comenzando

Incrementalmente se desarrollará los lados emisor,receptor del protocolo de transferencia confiable dedatos (rdt)

• Se considerará solo la transferencia unidireccional dedatos ¡pero la información de control fluirá enambas direcciones!

• Se usará máquinas de estado finito (FSM) paraespecificar el emisor, el receptor

•:estad o cuan do se

“ ”e n e ste e sta d o e l sig u ie n te e sta d ou n ívo cam en te

d e term in a d o p or el sig u ie n te e ve n to

e ve n to ca u san d o la tra n sició n d eestados

a ccio n e s to m a d a s e n la tra n sició n d eestado

eventoacciones

Estado1

Estado2

Transferencia de datosconfiable

• rdt1.0: transferencia confiable sobre un canalconfiable:

– Canal subyacente perfectamente confiable:• no errores de bits• ninguna pérdida de paquetes

– Separar FSM's para emisor y receptor:• emisor envía data dentro del canal subyacente• receptor lee dada desde el canal subyacente

Wait for call from above

( )rdt_send data= ( )paquete make_pkt data( )udt_send paquete Wait for call from below

( )rdt_rcv paquete( , )extract paquete data

( )deliver_data data

emisor receptor

Transferencia de datos confiable• rdt1.0: Transferencia confiable sobre un canal

confiable:•

:Fig u ra U n p ro to co lo

para un canal co m p le ta m e n te

.co n fia b le

Transferencia de datos confiable• rdt2.0: canal con errores de bit:

– El canal subyacente puede "voltear" bits enel paquete

• Suma-de-comprobación (checksum) paradetectar errores de bit

– La cuestión: como recuperarse a partir de

los errores:• acknowledgement ó acuse de recibo (ACK):

receptor explícitamente dice al emisor queel paquete fue recibido OK

• acknowledgement negativo ó acuse de recibonegativo (NAK): el receptor explícitamente

dice al emisor que el paquete tiene errores• el emisor retransmite el paquete al recibo de

un NAK. – Nuevos mecanismos en rdt2.0 (mas allá de

rdt1.0)•

detección de errores• realimentación desde el receptor: mensajes de

re ce p to r e m iso r

• rdt2.0: especificación FSM:( )rdt_send data= ( ,sndpqt make_pkt data)checksum( )udt_send sndpqt

( )rdt_rcv rcvpqt&&

(notcorrupt rcvpq)t

( ,extract rcvpqt da

)ta (deliver_data data

( )rdt_rcv rcvpqt&&

( )corrupt rcvpqt( )udt_send NAK

( )rdt_rcv rcvpqt&&

( )isNAK rcvpqt

( )udt_send sndpqt

( ) &&rdt_rcv rcvpqt

( )isACK rcvpqtemisor

receptor

Transferencia de datos confiable• rdt2.0: operación con ningún error:

Transferencia de datos confiable

• rdt2.0: escenario con errores:

Transferencia de datosconfiablerdt2.0: tiene un

defecto fatal:

• ¿Que sucede siACK/NAK están

corruptos? – El emisor no sabe lo

que sucedió en elreceptor!

– No puede solo

retransmitir: ==>posiblesduplicados

• Manejar duplicados: – el emisor retransmite

paquete actual si

ACK/NAK distorsionados – el emisor agrega

número de secuenciaa cada paquete elreceptor descarta (noentrega hacia arriba)

el paquete duplicado( )ara r y esp er ar st op and wait, el emisor envía un paquete entonces espera por la respuest

rdt2.1: emisor: maneja ACK/NAK'sdistorsionados:

Transferencia de datos confiable• rdt2.1: receptor: maneja ACK/NAK's distorsionados:

Transferencia de datos confiable

Emisor:• # de secuencia agregado

al paquete• 2 #'s de secuencia (0,1)

serán suficientes. ¿Porqué? debe de chequearsi recibió ACK/NAK corrupto

• 2 veces más estados:• estado debe "recordar" si

el paquete "actual"tiene 0 ó 1 como # desecuencia

Receptor:• tiene que chequear si el

paquete recibido esduplicado

• el estado indica si 0 ó 1 esel # de secuenciaesperado del paquete

• Nota: el receptor puede nosaber si su último

ACK/NAK se recibió OK en el emisor

. : :rd t2 1 d iscu sió n

• rdt2.2: un protocolo libre de NAK: – La misma funcionalidad como rtd2.1

usando solamente ACK's –

En vez de NAK, el receptor envía elACK para el último paquete recibidoOK el receptor tiene queexplícitamente incluir el # de

secuencia del paquete a serACKeado – ACK duplicado en el emisor resulta en

la misma acción como –

NAK: retransmitir paquete actual

Transferencia de datos confiable• rdt2.2: fragmentos FSM del emisor y del receptor:

(d t_ se nd s nd pk)

T f i d d t

• rdt2.2: fragmentos FSM del emisor y del receptor:

: . : .Fig u ra rd t2 2 e m isor

T f i d d t

• rdt2.2: fragmentos FSM del emisor y del receptor:

: . : .Fig u ra rd t2 2 re ce p to r

rdt3.0: canales con errores y pérdidas:

Nueva suposición:• El canal subyacente puede

también perder paquetes

(datos ó• ACK's)• La suma de comprobación ó

checksum, el # desecuencia, ACK's, lasretransmisiones serán de

ayuda, pero no suficientes

Enfoque:• El emisor espera una cantidad

de tiempo "razonable" por

ACK • Retransmite si ningún ACK

recibido en este tiempo• Si paquete (ó ACK) solamente

retrazado (no perdido): – retransmisión será por

duplicado, pero uso de#'s de secuencia manejaesto

– el receptor tiene queespecificar # desecuencia del paquetesiendo/a ser ACKeado

• Requiere un timer de cuentaregresiva

T f i d d t

• rdt3.0: canales con errores y pérdidas:

Transferencia de datos confiable• rdt3.0: canales con errores y pérdidas:

: . : .Fig u ra rd t3 0 e m isor

Transferencia de datos

• rdt3.0: en acción:

: .igura operación con paquete perdido

iempo de spera para,ransmitir

aso ontrario

retransmite

:igura operación sin.i ng una pé rd ida

: . , -i g ur a Op e r ac i ón de r d t3 0 el p r ot oc o lo d e bi t

.l t e r n a n t e

:igur a ACK

.erdido

: .igu ra ti me ou t pr em aturo

rdt3.0: en acción:

: . ,i g u r a Op er a c i ó n d e r d t3 0 e l p r o t o c o l o d e

- .i t a lt er na nt e

:igura pe rac ió n s in

inguna.érdida

Transferencia de datos confiable:

• rdt3.0: operación stop-and-wait (parar-y-esperar):

: - -ig ur a O pe ració n st op an d w ai

Protocolos "pipelined"

Pipelining:• El emisor permite múltiples, "en-vuelo",paquetes todavía-por- ser-ackeados/reconocidos

• el rango de números de secuencia tiene/debe

ser incrementado "buffering" en el emisor y/oen el receptor

Pipelining:• 2 formas genéricas de protocolos "pipelined":

– Go-Back-N y Repetición selectiva

• Pipelining:

: - - .i g u r a S t o p a n d w a i t v s p r o t o c o l o" " .i p e l i n e d

Protocolos "pipelined"• Pipelining: utilización incrementada:

: " " .i gu ra O p e ra c ió n pi p el in e d

Go-Back-NEmisor:•

# de secuencia de k-bit en el encabezado del paquete• "ventana" de hasta N, consecutivos paquetes sin acuse-de-

recibo permitidos•

• ACK(n): acuse de recibo de todos los paquetes hasta, incluirel de # de secuencia n "ACK acumulativo“

• puede recibir ACK's duplicados (ver receptor)• timer para cada paquete "en-vuelo“• timeout(n): retransmite paquete n y todos los paquetes con

# secuencia mas altos en la ventana•

G B k N

Go-Back-N• FSM extendido del emisor:

Go Back N

Go-Back-N• FSM extendido del emisor:

G B k N

Go-Back-NFSM extendido del receptor:•

ACK-solo: siempre envía ACK para paquete correctamenterecibido con el mas alto # de secuencia en-orden puedegenerar ACK's duplicados necesita solamente recordarexpectedSeqNum / nroSecEsperado

• Paquete fuera-de-orden: descarta (no bufferea) ==>ningún buffering del receptor re-ACKea paquete con elmás alto # de secuencia en-orden

Go-Back-N• FSM extendido del receptor:

Go-Back-N

:G B N en acción

Go-Back-N

:G B N en acción

Repetición Selectiva

El receptor individualmente acusa recibo detodos los paquetes correctamente recibidos• Coloca en el buffer los paquetes, como sea

necesitado, para eventual entrega en-

orden a la capa superior El emisor solamente reenvía paquetes paralos cuales ACK no fue recibido• Timer de emisor para cada paquete sin-ACK

Ventana del emisor• N consecutivos #'s de secuencia• Otra vez limita #'s de secuencia de

paquetes enviados, no-ACKeados

Repetición Selectiva: Ventanas del emisor,

Repetición Selectiva: Ventanas del emisor,receptor

R ti ió S l ti

Repetición Selectiva• Ventanas del emisor y receptor:

: ( ) :i gu r a Re pe t i c ió n S el e ct iv a S R vi s ta s d el e m i so r y re c ep to r

#e l e sp a ci o d e 's d e s e c ue n ci a

Emisor SR: eventos y acciones: (1/2)• Data recibida desde arriba:

– Cuando data es recibida desde arriba, el emisorSR chequea el siguiente # de secuenciadisponible para el paquete. Si el # desecuencia está dentro de la ventana delemisor, la data es empaquetada y enviada; deotra manera ella es ó "buffered" ó retornada ala capa superior para transmisión posterior,como en GBN

Timeout: – Timers son de nuevo usados para protegercontra paquetes perdidos. Sin embargo, cadapaquete ahora debe tener su propio timerlógico, puesto que solo un simple paqueteserá transmitido en timeout. Un simple timer

en hardware puede ser usado para imitar laoperación de múltiples timers lógicos

Emisor SR: eventos y acciones: (2/2)• ACK recibido:

– Si un ACK es recibido, el emisor SR marcaese paquete como habiendo sido recibido,

con la condición que esté dentro de laventana. Si el # de secuencia del paquetees = a base_E, la ventana es movida haciaadelante al paquete sin-acuse-de-recibocon el más pequeño # de secuencia. Si laventana se mueve y hay paquetes no

transmitidos con números de secuenciaque ahora caen dentro de la ventana,estos paquetes son transmitidos.

Repetición SelectivaReceptor SR: eventos y acciones: (1/2)• Paquete con # de secuencia dentro de [base_R,

base_R + N - 1] es correctamente recibido: – En este caso, el paquete recibido cae dentro de la

ventana del receptor y un ACK selectivo es

retornado al emisor. Si el paquete no fuepreviamente recibido, es "buffered". Si estepaquete tiene un # de secuencia igual a la base dela ventana del receptor (base_R en la Figura),entonces este paquete, y cualquier previamente"buffered" y consecutivamente numerados(comenzando con base_R) paquetes son

entregados a la capa superior. La ventana derecepción es entonces movida hacia delante por elnúmero de paquetes entregados a la capasuperior. Como un ejemplo, considerar la Figura,cuando un paquete con un número de secuenciade base_R = 2 es recibido, este y los paquetes 3,4, y 5 pueden ser entregados a la capa superior.

Repetición SelectivaOperación

SR:•

Repetición SelectivaDilema: ejemplo:• #'s de secuencia: 0,

1, 2, 3• tamaño de la

ventana: 3• el receptor no ve la

diferencia en los 2escenarios!

• incorrectamente pasadata duplicada

como nueva en (a)• P: ¿Qué relación entre

el tamaño del # desecuencia y tamaño de la

ventana?

Dilema:

Figura: Receptor

SR: dilema conventanasdemasiadograndes: ¿unnuevo paquete óunaretransmisión?.

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