La couche transport

1. La couche transport • Le mode non connecté : • le protocole UDP • Le mode connecté : • le protocole TCP • les Recommandations X214 / X224 Réalisé par Nicolas RIVOALLAN

2. Le protocole UDP • Mode non connecté • Assure une remise de service non fiable

3. Le protocole UDP • Avantages : • apporte la possibilité de distinguer plusieurs destinations sur un même ordinateur par l’intermédiaire des ports • Inconvénients : • UDP assure un service non fiable • pas d’accusé de réception • ne reséquence pas les messages reçus • pas de mécanisme de contrôle de flux

4. Le protocole UDP • Conséquences : • pertes de messages • duplication de messages • messages non séquencés • vitesse d’arrivée des messages supérieures aux possibilités de traitement • perte de connexion • Utilisation de ce protocole • réseau local très fiable où les délais sont très courts

5. Le protocole UDP • Adressage: • Besoin de connaître l’adresse IP de l’ordinateur • Besoin de connaître le port distant • Le port source est optionnel • Utilisation du protocole IP pour acheminer un message

6. Format des messages UDP • Le datagramme comporte deux parties : • l’en-tête • la zone de données

7. Format des messages UDP • Chaque datagramme est composé de 4 champs de 16 bits

8. Calcul du total de contrôle • Concaténation d’un pseudo en-tête au datagramme UDP

9. Calcul du total de contrôle • Ajout d’un octet de bourrage d’élément binaire zéro qui soit un multiple de 16 bits • Si le total est nul, on calcule son complément à 1, c’est à dire 65535 (16 bits à 1) pour ne pas confondre avec le total de contrôle nul qui signale son non calcul • Le champ proto contient le code 17

10. Multiplexage, démultiplexage et ports UDP

11. Numéros de ports réservés et non réservés • Deux approches • Numéros de port réservés : • Port 37 : TIME • Port 69 : TFTP (transfert de fichier) • Numéros de ports non réservés : • Allocation dynamique du système d’exploitation

12. Conclusion UDP • UDP est un protocole <<mince>> • Interaction avec la couche IP • C’est au programme d’application de se charger des problèmes de duplication, de pertes ou de messages déséquencés

13. Le mode connecté : TCP • Service de remise fiable • Protocole de transmission, TCP (Transmission Control Protocol)

14. Propriétés des services de remise fiable • Orientation connexion • Circuits virtuels • Transferts tamponnés • Connexions non structurées • Connexions bidirectionnelles simultanées

15. Assurer la fiabilité : système d’accusé de réception

16. Duplication des paquets • On affecte à chaque paquet un numéro séquentiel • On exige que le récepteur garde la trace des numéros de paquets reçus

17. Ports, connexions et extrémités de connexions • TCP s’appuie sur la notion de connexion • Les objets sont des circuits et non des ports individuels • La connexion est représentée par une paire (ordinateur, port) • Ex: (128.10.2.3, 25) • Sur un même ordinateur, plusieurs connexions partagent un même numéro de port: • Ex: (128.9.0.32, 1182) et (128.10.2.3, 53) (128.2.254.139, 1069) et (128.10.2.3, 53)

18. Segments, flots et numéros de séquences • TCP considère les flots comme des suites d’octets divisées en segments • En général, chaque segment est acheminé dans un seul datagramme • TCP utilise la technique de la superposition (piggybacking) • TCP peut acheminer des «données urgentes»

19. Concept de fenêtre glissante

20. Concept de fenêtre glissante • Son efficacité dépend : • De la taille de la fenêtre • De la vitesse à laquelle le réseau accepte les paquets

21. Concept de fenêtre glissante

22. Concept de fenêtre glissante TCP • La fenêtre glissante du protocole opère au niveau de l’octet • Sa taille peut varier dans le temps • Elle permettra un contrôle de flux

23. Format des segments TCP

24. Calcul du total de contrôle TCP • Comme UDP, on ajoute un pseudo en-tête

25. Accusés de réception • Les accusés indiquent toujours le numéro du prochain octet attendu par le récepteur • Les accusés de réception sont dit cumulatifs • Ambiguïté des accusés de réception

26. Temporisations et retransmissions • TCP prend en compte les variations de délai en utilisant un algorithme de retransmission adaptatif • TCP calcule puis conserve l’estimation du temps de boucle moyen (RTT :Round Trip Time) • RTT = ( * Anc_RTT) + ( (1- ) * Nouv_RTT) • 0 ≤ < 1

27. Temporisations et retransmissions • Le calcul de la temporisation devient alors • Temporisation =  * RTT •  > 1 • La recommandation préconisait une valeur de temporisation où  = 2

28. Gestion de la congestion • La diminution dichotomique (multiplicative decrease) • Le démarrage lent • La phase d’évitement de congestion

29. Diminution dichotomique • TCP utilise la fenêtre de congestion • Fenêtre_autorisée = min (indication_réception, fenêtre_congestion) • Principe : en cas de perte d’un segment, il faut réduire la fenêtre de congestion de moitié. Pour les segments qui restent dans la fenêtre d’émission, il faut augmenter la temporisation de retransmission exponentiellement

30. Le démarrage lent • ·Principe : quand l’émission de trafic commence sur une nouvelle connexion ou reprend après une période de congestion, il faut commencer par une fenêtre de congestion limitée à un seul segment et incrémenter la fenêtre de congestion d’un segment à la fois, chaque fois qu’un accusé de réception est reçu.

31. La phase d’évitement de congestion • lorsque la fenêtre atteint 1 fois et demi sa taille initiale, la fenêtre est augmentée de 1 si tous les segments de la fenêtre ont été acquittés

32. Etablissement d’une connexion • Il faut au préalable un accord entre les deux machines • Une des machines va effectuer une « ouverture passive » • L’autre machine va effectuer une « ouverture active »

33. Etablissement d’une connexion TCP • TCP utilise un processus en trois temps

34. Libération d’une connexion TCP • TCP utilise un processus en trois temps modifié

35. Réinitialisation d’une connexion TCP • ·Principe : Une des extrémités réinitialise la connexion en émettant un segment dans lequel le bit RTS est positionné dans le champ Bits de code. L’autre extrémité répond immédiatement à la demande de réinitialisation et libère la connexion

36. Schéma

37. Recommandation X214 / X224 • définit le service assuré par la couche de transport à la couche de session

38. 5 caractéristiques générales • Le choix de la qualité de service • L’indépendance par rapport aux ressources des couches inférieures • La signification du bout en bout • La transparence des informations transférées • L’adressage de l’utilisateur du service de transport

39. Qualité de service (QOS) • 1) délai détablissement d’une connexion de transport • 2) probabilité d’échec de l’établissement d’une connexion • 3) débit des informations sur une connexion de transport • 4) temps de traversée de la connexion • 5) taux d’erreurs résiduelles

40. Qualité de service • 6) probabilité de panne • 7) délai de déconnexion • 8) probabilité d’échec de déconnexion • 9) protection des connexions de transport • 10) priorité des connexions • 11) « solidité » d’une connexion

41. Notion principale de la couche transport • Notion de négociation de la QOS • S’applique pour chaque paramètre ou bien s’effectue simultanément

42. Les primitives du service de transport • La phase d’établissement de connexion • Requête de connexion • Indication de connexion • Réponse de connexion • Confirmation de connexion

43. Les primitives du service de transport • La phase de transfert de données • Le transfert de données • Indication du transfert de données • Le transfert de données express • Indication de transfert de données express • Requête d’effacement de données • Indication d’effacement de données

44. Les primitives du service de transport • La phase de libération • Requête de déconnexion • Indication de déconnexion

45. Les primitives du service de transport

46. Les normes pour la couche transport • les normalisateurs ont classé les services en réseau des 3 premières couches en trois grandes catégories : • Le type A : • taux acceptable d’erreurs résiduelles • un taux acceptable d’incidents • Le type B : • un taux acceptable d’erreurs résiduelles • un taux inacceptable d’incidents signalés • Le type C : • un taux d’erreurs résiduelles inacceptables • un taux inacceptable d’incidents signalés

47. Le protocole de transport en mode connexion • Classe 0 • Classe 1 • Classe 2 • Classe 3 • Classe 4

48. Classe 0 • Elle assure la mise en place de connexion de transport, c’est la classe de base • Il n’y a pas la possibilité d’avoir quelques octets de données utilisateurs • L’établissement d’une connexion s’effectue classiquement • Les données de l’utilisateur utilisent la procédure de segmentation et de réassemblage

49. Classe 0 • La libération s’effectue normalement sans reprise sur erreur • Les traitements d’erreurs utilisent les paramètres « cause de rejet » et « TPDU non valide » • La taille des TPDU a une valeur comprise entre 128 octets et 2048 octets • Une connexion de transport correspond a une connexion de réseau

50. Classe 0 • Avantage: • Grande simplicité qui lui permet de grandes performances