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Couche Transport 1 Faculté des sciences de Monastir Département des sciences in

Couche Transport 1 Faculté des sciences de Monastir Département des sciences informatiques Couche Transport TCP/UDP LFI 3 2017 - 2018 LFI 3 1. Services de la couche transport 2. Multiplexage et démultiplexage 3. Transport sans connexion: UDP 4. Principe du transfert de données fiable 5. Transport orienté connexion: TCP – Structure des segments – Transfert de données fiable – Contrle de flux – Gestion de la connexion 6. Contrôle de congestion – Principe – Contrôle de congestion de TCP Couche Transport 2 LFI 3 Plan du cours Ouvrages de références • Analyse Structurée des Réseaux, J. Kurose & K. Ross, Pearson Education, 2002 • Réseaux, A. Tanenbaum, D. Wetherall, Nouveaux Horizons, 5e édition, 2014 Couche Transport 3 LFI 3 Couche Transport 4 Objectifs du cours LFI 3 Nos objectifs: • Comprendre les principes derrière les services de la couche transport: – Multiplexage/démultiplexage – Transfert de donnée fiable – Contrôle de flux – Contrôle de congestion • Apprendreles protocoles de la couche transport d'internet: – UDP: transport sans connexion – TCP: transport orienté connexion – Contrôle de congestion de TCP Couche Transport 5 Problématique ? Réseau: Service de remise de paquets de machine à machine Comment faire passer ce service à un canal de communication de processus à processus ? LFI 3 Le modèle OSI Couche Transport 6 Le rôle de la couche transport peut être défini assez formellement sous forme des quatre propriétés suivantes : 1. Transport de bout en bout Le service de transport permet la communication de deux utilisateurs situés dans différents systèmes o émetteur: divise le message en segments, les passe à la couche réseau o récepteur: reforme le message à partir des segments obtenus de la couche réseau Services et protocoles transport fournit une communication logique entre les processus applicatifs exécutés sur des sites différents application transport réseau liaison physique réseau liaison physique réseau liaison physique réseau liaison physique réseau liaison physique réseau liaison physique transport point à point logiqiue LFI 3 application transport réseau liaison physique Couche Transport 7 2. Sélection d'une qualité de service Le protocole de transport doit optimiser les ressources réseaux disponibles pour atteindre la qualité de service souhaitée et ceci au moindre coût. La notion de qualité de service est définie par la valeur de certains paramètres: • délai d’établissement d'une connexion de transport • probabilité d'échec de l'établissement d'une connexion • débit des informations sur une connexion de transport • taux d'erreur résiduel… 3. Transparence Les informations sont échangées sur une connexion de transport indépendamment de leur format, codage ou signification. 4. Adressage Réaliser une correspondance entre l'adresse de transport d'un utilisateur donné et l'adresse de réseau correspondante pour pouvoir initialiser la communication. LFI 3 Services et protocoles transport Couche Transport 8 Transport vs. réseau Couche réseau: communication logique entre sites Couche transport : communication logique entre processus – Construit sur les services de la couche réseau – Enrichit le service de la couche réseau analogie: 5 enfants envoient des lettres à 5 autres enfants • processus = enfants • messages appli= lettres dans les enveloppes • sites = maisons • protocole transport= Ann et Bill • Protocole réseau = le service postal LFI 3 Couche Transport 9 Mode connecté : TCP (Transport Control Protocol) o Phase de connexion / de transfert des données / déconnexion o Contrôle de flux o Contrôle des erreurs + acquittements + retransmission o Garantie du séquencement o Segmentation des messages o Usage : Applications critiques Mode non connecté : UDP (User Datagram Protocol) o Overhead réduit par rapport à TCP (8 octets / 20 octets) o Envoi direct des informations o Support du multi-points o Pas de garantie de séquencement o Contrôle des erreurs o Usage : Applications multimédias LFI 3 Protocoles Transport Internet Couche Transport 10 • Fiable, délivrance dans l’ordre (TCP) – Contrôle de congestion – Contrôle de flux – Connexion • Non fiable, dans le désordre: UDP – extension du protocole “best- effort” IP • Services non disponibles: – garantie des délais – garantie largeur de bande LFI 3 réseau liaison physique réseau liaison physique réseau liaison physique réseau liaison physique réseau liaison physique transport point à point logiqiue application transport réseau liaison physique application transport réseau liaison physique Protocoles Transport Internet 1. Services de la couche transport 2. Multiplexage et démultiplexage 3. Transport sans connexion: UDP 4. Principe du transfert de données fiable 5. Transport orienté connexion: TCP – Structure des segments – Transfert de données fiable – Contrôle de flux – Gestion de la connexion 6. Contrôle de congestion – Principe – Contrôle de congestion de TCP Couche Transport 11 LFI 3 Plan du cours Couche Transport 12 Multiplexage/démultiplexage application transport réseau liaison physique P1 application transport réseau liaison physique application transport réseau liaison physique P2 P3 P4 P1 site 1 site 2 site 3 = process = socket livre les segments reçus à la bonne socket Demultiplexage sur le site rcpt : Assembler les données de plusieurs sockets, ajouter un entête (utilisé ensuite pour le demultiplexage), Multiplexage sur le site emetteur: LFI 3 Couche Transport 13 Principe du démultiplexage • Le site reçoit des datagrammes – chaque datagramme a l’adresse IP de l’émetteur et du destinataire – chaque datagramme (couche réseau) contient un segment (couche transport) – chaque segment a le numéro de port de l’émetteur et du destinataire (les numéros de port sont spécifiques à chaque applications) • Les sites utilisent les adresses IP et les numéros de port pour diriger les segments vers la socket appropriée source port # dest port # 32 bits Données application (message) Autres champs d’entête Format segmentTCP/UDP LFI 3 Couche Transport 14 Démultiplexage sans connexion • Crée des sockets avec des numéros de port: DatagramSocket mySocket1 = new DatagramSocket(99111); • Socket UDP identifiée par un couple: (adresse IP dest, numéro port dest) • Quand un site reçoit un segment UDP: – contrôle le numéro de port du dest dans le segment – Dirige le segment UDP vers la socket attachée à ce numéro de port • Les datagrammes IP avec des adresses IP et/ou des numéros de port d’émetteurs différents sont dirigés vers la même socket LFI 3 Couche Transport 15 Mode sans connexion DatagramSocket serverSocket = new DatagramSocket(6428); Client IP:B P3 client IP: A P1 P1 P2 serveur IP: C PS: 6428 PD: 9157 PS: 9157 PD: 6428 PS: 6428 PD: 5775 PS: 5775 PD: 6428 PS fournit “l’adresse de retour” LFI 3 Couche Transport 16 Démultiplexage orienté connexion • Socket TCP identifiée par un 4-uplet: – Adresse IP source – #port source – Adresse IP destination – #port destination • Le site récepteur utilise tous ces champs pour diriger le segment vers la socket appropriée • Un site serveur peut avoir plusieurs sockets TCP simultanément: – Chaque socket est identifiée par son propre 4-uplet • Les serveurs WEB ont des sockets différentes pour chaque client connecté LFI 3 Couche Transport 17 Démultiplexage orienté connexion Client IP:B P3 client IP: A P1 P1 P2 serveur IP: C PS: 80 PD: 9157 PS: 9157 PD: 80 PS: 80 PD: 5775 PS: 5775 PD: 80 P4 LFI 3 1. Services de la couche transport 2. Multiplexage et démultiplexage 3. Transport sans connexion: UDP 4. Principe du transfert de données fiable 5. Transport orienté connexion: TCP – Structure des segments – Transfert de données fiable – Contrôle de flux – Gestion de la connexion 6. Contrôle de congestion – Principe – Contrôle de congestion de TCP Couche Transport 18 LFI 3 Plan du cours Couche Transport 19 UDP: User Data Protocol [RFC 768] • Protocole de transport simple, sans valeur ajoutée • Service “best effort”, les segments UDP peuvent être: – Perdus – Livrés dans le désordre aux applications • Sans connexion: – Pas de “poignée de main” entre émetteur et récepteur – Chaque segment UDP est traité indépendamment des autres pourquoi UDP? • Pas d’établissement de connexion (qui ajoute des délais) • Simple: sans état connexion à la source et au receveur • Entête de segment petit • Pas de contrôle de congestion: UDP peut circuler aussi vite que possible LFI 3 Couche Transport 20 • Utilisé pour les flux d’applications multimédia – Tolérantes aux pertes – Sensibles à la vitesse • Autres usages – DNS • Transfert fiable sur UDP: la fiabilité est ajoutée par la couche applicative – Correction d’erreur spécifique à l’application port source # port dest # 32 bits Données application (message) Format de segment UDP longueur Somme ctrl LFI 3 Entête UDP Couche Transport 21 Somme de contrôle UDP Emetteur • Traite le segment comme une séquence d’entiers 16-bit • Somme de contrôle: addition du contenu du segment • L’émetteur met la somme de contrôle dans le champ ad hoc du segment UDP Récepteur: • Calcule la somme de contrôle du segment reçu • Contrôle si la somme calculée correspond au champ ad hoc du segment reçu: – NON - erreur détectée – OUI – pas d’erreur détectée Mais peut être présente …. But: détecter les “erreurs” (ex: bits inversés) dans le segment transmis LFI 3 Somme uploads/Management/ couche-transport.pdf