Nghiên cứu cơ chế điều khiển trong giao thức TCP

63 1,692 13
  • Loading ...
    Loading ...
    Loading ...

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 27/04/2013, 17:50

Nghiên cứu cơ chế điều khiển trong giao thức TCP Điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP MỞ ĐẦU Ngày nay, khắp mọi nơi trên thế giới, Internet đã mang lại lợi ích cực kỳ to lớn cho xã hội loài người. Các công ty và các tổ chức đang thấy được khả năng tăng năng suất và hiệu quả bằng việc đầu tư mạnh các hoạt động trên mạng Internet. Sự phát triển và thay đổi mạnh mẽ của công nghệ Internet, đã tạo ra sự gia tăng nhanh, phức tạp và đa dạng của các ứng dụng truyền thông. Sự phát triển nhanh của các ứng dụng, đặc biệt là các ứng dụng tốc độ cao và việc nhiều nhu cầu sử dụng mạng Internet trong trao đổi thông tin đã làm cho lưu lượng truyền thông trên mạng gia tăng rất nhanh, trong khi các tài nguyên truyền thông dù không ngừng được tăng cường cũng không thể luôn luôn theo kịp nhu cầu, đó là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng tắc nghẽn và giảm hiệu suất truyền thông trên mạng. Trong khi đó yêu cầu của người sử dụng Internet/Intranet là các dịch vụ thông tin về kinh tế, văn hoá, xã hội v.v. Ngày càng phong phú trên mạng cũng như xu thế tích hợp hầu hết các hệ thống thông tin, các dịch vụ thông tin số liệu nói riêng và thông tin liên lạc nói chung trên sở hạ tầng Internet (IP Inrastructure). Trên thực tế, sự bùng nổ và phát triển của các mạng máy tính và các ứng dụng trên mạng đã gặp phải nhiều vấn đề nghiêm trọng liên quan đến sự tắc nghẽn mạng. Theo thống kê, thường thì các cổng (gateway) Internet sẽ làm mất khoảng 10% của các gói tin đi đến chúng. Điều này thực sự là nguy hại khi thông tin luôn luôn đòi hỏi tính toàn vẹn và chính xác của nó. Như vậy, vấn đề điều khiển lưu lượng trên mạng để tránh tắc nghẽn và sử dụng hữu hiệu tài nguyên mạng càng trở lên hết sức quan trọng và cần thiết để đáp ứng được yêu cầu truyền thông của người dùng. Trong mạng Internet, bộ giao thức TCP/IP đã được sử dụng ngay từ những ngày đầu tiên và giữ vai trò quyết định đối với sự hoạt động của mạng. Giao thức TCP sử dụng chế điều khiển lưu lượng, điều khiển tắc nghẽn và lỗi từ hai đầu của kết nối để vận chuyển thông tin trên Internet một cách hiệu quả và tin cậy. Vậy nguyên tắc và chế thực hiện việc đó của giao thức TCP như thế nào để đảm bảo tính tin cậy và hiệu quả? Đó chính là nội dung chính cần tìm hiểu trong khoá luận này. Mục đích của khoá luận là nghiên cứu chế điều khiển trong giao thức TCP từ đó đưa ra các biện pháp thực thi nhằm làm tăng hiệu suất sử dụng mạng thông qua Nguyễn Thị Hạt - Mạng máy tính và truyền thông- ĐHCN- ĐHQG Hà nội 1 Điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP chế điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn. Để thực hiện được mục đích đó, khoá luận sẽ nghiên cứu về một số vấn đề liên quan trực tiếp đó là: • Tìm hiểu về chế điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn trong giao thức TCP • Việc áp dụng các chế đó trong các phiên bản TCP như thế nào? • Cuối cùng là dùng mô phỏng để đánh giá các giải pháp trong chế TCP tác dụng như thế nào? Với khả năng còn hạn chế cũng như thời gian hạn hẹp, chắc chắn luận văn này còn nhiều điều thiếu sót, chưa hoàn thiện. Kính mong sự đóng góp ý kiến và giúp đỡ của quý thầy và các bạn. Hà nội, tháng 06/2006 Nguyễn Thị Hạt Nguyễn Thị Hạt - Mạng máy tính và truyền thông- ĐHCN- ĐHQG Hà nội 2 Điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Sự ra đời và phát triển của mạng Internet Nguồn gốc đầu tiên của Internet là hệ thống mạng máy tính của bộ quốc phòng Mỹ, tên gọi là mạng Arpanet. Đó là một mạng thí nghiệm được thiết kế và đưa vào sử dụng năm 1969 để tạo điều kiện thuận lợi cho việc hợp tác khoa học trong các công trình nghiên cứu quốc phòng. Arpanet đã nêu cao triết lý truyền thông bình đẳng (peer- to-peer), trong đó mỗi máy tính của hệ thống đều khả năng “nói chuyện” với bất kỳ máy tính thành viên nào khác. Bất kỳ mạng máy tính nào dựa trên sở thiết kế của Arpanet đều được mô tả như một tập hợp các trung tâm điện toán tự quản, mang tính địa phương và tự điều hành, chúng được liên kết dưới dạng “vô chính phủ nhưng điều tiết”. Sự phát triển thiết kế của mạng Arpanet đơn thuần chỉ do những yêu cầu về quân sự: mạng này phải khả năng chống lại một cuộc tấn công thể vô hiệu hoá một số lớn các trạm thành viên của nó. Mạng Internet nguyên thuỷ được thiết kế nhằm mục đích phục vụ việc cung cấp thông tin cho thế giới khoa học, nên công nghệ của nó cho phép mọi hệ thống đều thể liên kết với nó thông qua một cổng điện tử. Theo cách đó, hàng ngàn hệ máy tính hợp tác, cũng như nhiều hệ thống dịch vụ thư điện tử thu phí, như MCI và Compuserve chẳng hạn, đã trở thành thành viên của Internet. Cũng từ đó hệ thống Internet ra đời, gồm các mạng máy tính được liên kết với nhau trên phạm vi toàn thế giới, tạo điều kiện thuận lợi cho các dịch vụ truyền thông dữ liệu, đăng nhập từ xa, truyền các tệp tin, thư tín điện tử và các nhóm thông tin…Ở một khía cạnh nào đó, thể coi Internet là một phương pháp ghép nối các mạng máy tính hiện hành, phát triển rộng rãi tầm hoạt động của từng hệ thống thành viên. Với hơn hai triệu máy chủ phục vụ chừng vài trăm triệu người dùng, mạng Internet đang phát triển với tốc độ bùng nổ, và việc sử dụng Internet đã đang trở thành phổ biến trong cuộc sống hiện nay. Mạng Arpanet ảnh hưởng lớn đến sự tiến hoá của các mạng thương mại, mô hình tham chiếu được sử dụng trong mạng Arpanet là tiền thân của tất cả các mạng máy tính, kể cả mạng Internet ra đời sau này. Về sau, khi các mạng vệ tinh và vô tuyến ra đời và kết nối vào Arpanet thì các giao thức sử dụng trong Arpanet không đáp ứng được yêu cầu liên mạng, do đó cần phải các mô hình kiến trúc mới, khả năng liên kết nhiều mạng với nhau một cách trong suốt. Kiến trúc này được gọi là mô hình tham chiếu TCP/IP, tên này được đặt theo tên của hai giao thức bản của nó là TCP và IP. Nguyễn Thị Hạt - Mạng máy tính và truyền thông- ĐHCN- ĐHQG Hà nội 3 Điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP 1.2. Mô hình tham chiếu ISO/OSI và TCP/IP Việc xây dựng hệ thống phần mềm để kết nối các máy tính thành một mạng nhỏ và kết nối các mạng nhỏ thành một mạng toàn cầu như Internet là một bài toán rất phức tạp, để thực hiện công việc phức tạp này, người ta chia hệ thống phần mềm thành các lớp, hay tầng (Layer) theo một số nguyên tắc nhất định và khoa học. Các lớp này chỉ tương tác với các lớp trên và dưới của nó. Trong các mạng khác nhau, số tầng, tên các tầng, nội dung của các tầng và chức năng của các tầng thể khác nhau; tuy nhiên, mục đích của mỗi tầng là sử dụng các dịch vụ do các tầng dưới cung cấp, để cung cấp những dịch vụ nhất định cho các tầng cao hơn, sao cho các tầng này khi sử dụng các dịch vụ của nó, không cần phải quan tâm tới các thao tác chi tiết mà các dịch vụ phải thực hiện. Để các mạng máy tính khác nhau thể truyền thông với nhau, chúng cần tuân theo các chuẩn. Người ta đã xây dựng nên các chuẩn như vậy, chúng còn được gọi là mô hình tham chiếu, làm sở chung cho các nhà thiết kế dựa vào khi thiết kế mạng. Hai mô hình mạng phổ biến sử dụng các lớp là mô hình OSI (Open System Interconnection) và mô hình TCP/IP sẽ được trình bày dưới đây. 1.2.1. Mô hình tham chiếu ISO/OSI Thời kỳ đầu khi thiết kế mạng, các nhà thiết kế tự do lựa chọn kiến trúc cho riêng mình. Từ đó dẫn đến tình trạng không tương thích giữa các mạng máy tính với nhau, như về phương pháp truy nhập đường truyền khác nhau, sử dụng họ giao thức khác nhau,…vấn đề không tương thích đó làm trở ngại cho sự tương tác giữa những người sử dụng mạng khác nhau. Nhu cầu trao đổi thông tin càng lớn, nó càng thúc đẩy việc xây dựng khung chuẩn về kiến trúc mạng để làm căn cứ cho các nhà thiết kế và chế tạo thiết bị mạng. Chính do đó tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế ISO (International Organization for Standardization) đã lập ra (vào năm 1977) một tiểu ban nhằm phát triển một khung chuẩn như thế. Kết quả là năm 1984, ISO đã xây dựng và công bố mô hình tham chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở OSI (reference model for Open Systems Interconnection). Mô hình này cung cấp các đại lý với các chuẩn đảm bảo tạo ra tính tương thích và hoạt động giao tiếp giữa các loại công nghệ mạng khác nhau đã được giới thiệu bởi nhiều công ty trên toàn thế giới. Mô hình OSI định nghĩa các chức năng của mạng ở mỗi lớp cũng như quan hệ giữa các lớp. Quan trọng hơn, nó là một cái khuôn mẫu thuận tiện cho việc hiểu được cách thông tin truyền qua mạng. Hơn nữa, mô hình OSI mô tả cách thức mà thông tin, hay cụ thể hơn là các gói dữ liệu, Nguyễn Thị Hạt - Mạng máy tính và truyền thông- ĐHCN- ĐHQG Hà nội 4 Điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP truyền từ các chương trình ứng dụng (như bảng tính và các tài liệu) qua một phương tiện mạng (như các dây dẫn) tới chương trình ứng dụng khác ở trong một máy tính trên một mạng khác, thậm chí nếu người gửi và người nhận các loại phương tiện mạng khác nhau. Mô hình OSI bảy tầng được minh hoạ trên hình 1 như sau: Hình 1. Mô hình tham chiếu OSI Mỗi tầng của mô hình OSI một bộ các chức năng mà nó phải thi hành đối với các gói dữ liệu để truyền từ một nguồn tới một đích trên mạng. Sau đây là chi tiết chức năng của mỗi tầng: Tầng vật lý (Physical layer): Tầng vật lý giải quyết các vấn đề ghép nối khí, điện và giao thức để thể khởi tạo, duy trì và kết thúc các liên kết vật lý giữa các thiết bị truyền thông. Tầng này liên quan đến việc truyền dòng bit giữa các máy bằng kênh truyền thông vật lý, không xét đến ý nghĩa và cấu trúc của dòng bit. Tầng liên kết dữ liệu (Data Link layer): Nhiệm vụ chính của tầng này là cung cấp đường truyền tin cậy của dữ liệu qua kết nối vật lý. Để làm được điều này, lớp liên kết dữ liệu được liên quan với địa chỉ vật lý, tô-pô mạng, truy cập Nguyễn Thị Hạt - Mạng máy tính và truyền thông- ĐHCN- ĐHQG Hà nội 5 Điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP mạng, khai báo lỗi, đảm bảo việc biến đổi các tin dạng bits nhận được từ lớp dưới (lớp vật lý) sang khung số liệu, và điều khiển lưu lượng. Ví dụ các giao thức ở lớp hai bao gồm: Ethernet, Token Ring, ISDN, PPP và Frame Relay. Tầng mạng (Network layer): Đảm bảo việc chuyển chính xác số liệu giữa các thiết bị cuối trong mạng, nó đảm bảo việc tìm đường tối ưu cho các gói dữ liệu bằng các giao thức chọn đường, điều khiển lưu lượng số liệu trong mạng để tránh xảy ra tắc nghẽn bằng cách chọn các chiến lược tìm đường khác nhau. Hơn nữa, tầng mạng liên quan đến địa chỉ lô-gíc. Ví dụ các giao thức tầng 3 là: IP, IPX, và Appletalk. Tầng giao vận (Transport layer) :Thực hiện vận chuyển các phân đoạn dữ liệu của lớp Transport từ hệ thống máy gửi đến hệ thống máy nhận và tập hợp lại thành một luồng dữ liệu trong hệ thống máy người nhận. Đường biên giới giữa lớp Transport và lớp phiên thể coi như là đường biên giới giữa các giao thức ứng dụng và các giao thức vận chuyển lưu lượng dữ liệu. Ngược lại các tầng: ứng dụng, trình bày, phiên là liên quan với các ứng dụng, bốn tầng thấp nhất liên quan với việc vận chuyển dữ liệu. Tầng Transport cố gắng cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu tin cậy giữa hai máy của người gửi và người nhận qua mạng. Ví dụ các giao thức tầng 4 như: TCP, UDP và SPX. Tầng phiên (Session layer): Đảm bảo việc liên kết giữa hai thực thể nhu cầu trao đổi số liệu, ví dụ như người dùng và một máy tính ở xa, được gọi là một phiên làm việc. Nó quản lý việc trao đổi số liệu, như thiết lập giao diện giữa người dùng và máy, xác định thông số điều khiển trao đổi số liệu, v.v. Tầng trình bày dữ liệu (Presentation layer). Đảm bảo việc thích ứng các cấu trúc dữ liệu khác nhau của người dùng với cấu trúc dữ liệu thống nhất sử dụng trong mạng. Nó chứa các thư viện các yêu cầu của người dùng, thư viện tiện ích, v.v. Tầng Ứng dụng (Application layer). Đảm bảo việc cung cấp các phương tiện để người sử dụng thể truy nhập được vào môi trường OSI. Ví dụ về các giao thức tầng ứng dụng: Telnet và HTTP, .v.v. Truyền dữ liệu trong mô hình OSI: Khi ứng dụng X trên một máy tính cần gửi dữ liệu cho ứng dụng Y trên một máy tính khác trên mạng, nó sẽ trao dữ liệu cho tầng ứng dụng, tầng ứng dụng thể gắn thêm một khối dữ liệu cấu trúc xác định, gọi là header, vào đầu gói số liệu của nó rồi gửi xuống tầng trình bày dữ liệu. Tầng trình bày Nguyễn Thị Hạt - Mạng máy tính và truyền thông- ĐHCN- ĐHQG Hà nội 6 Điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP dữ liệu thể chuyển đổi gói số liệu này theo các cách khác nhau và thể bổ sung header của nó rồi gửi kết quả xuống tầng phiên bên dưới. Đối với tầng này, nó không phân biệt header của tầng trên với dữ liệu trong gói số liệu mà nó nhận được. Quá trình này cứ tiếp tục cho tới khi dữ liệu truyền xuống tầng vật lý, tại đó dữ liệu mới thực sự được truyền tới máy nhận. Tại máy nhận, các header lần lượt được tách ra và loại bỏ khi gói số liệu đi qua các tầng từ dưới lên trên, cho tới khi nó đi đến ứng dụng Y. Tầng nào phát hiện ra lỗi thì yêu cầu phát lại ngay tại tầng đó. 1.2.2. Mô hình tham chiếu TCP/IP Mặc dù mô hình OSI được thừa nhận là đẹp và hợp lý về mặt mô hình, nhưng thực tế một chuẩn khác mang tính kỹ thuật và được sử dụng trên Internet là TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Họ giao thức TCP/IP cung cấp phương tiện truyền thông liên mạng được hình thành từ những năm 70. Do vậy, chúng ta cần phải đặc biệt quan tâm tới các kết nối TCP trong việc điều khiển lưu lượng. Khác với mô hình ISO/OSI, tầng mạng trong mô hình TCP/IP sử dụng giao thức liên mạng “không kết nối” (connectionless) IP, tạo thành hạt nhân hoạt động của Internet. Cùng với các thuật toán định tuyến RIP, OSPF, BGP, tầng liên mạng IP cho phép kết nối một cách mềm dẻo và linh hoạt các loại mạng vật lý khác nhau, như: Ethernet, Token Ring, X.25, v.v. Giao thức trao đổi dữ liệu “có kết nối” (connection-oriented) TCP được sử dụng ở tầng giao vận để đảm bảo tính chính xác và tin cậy việc trao đổi dữ liệu dựa trên kiến trúc kết nối “không kết nối” ở tầng mạng IP. Các giao thức hỗ trợ ứng dụng phổ biến như, truy nhập từ xa (Telnet), chuyển tệp (FTP), dịch vụ World Wide Web (HTTP), thư điện tử (SMTP),v.v. Ngày càng được cài đặt phổ biến như những bộ phận cấu thành của các hệ điều hành thông dụng. Hình 2 sau đây trình bày hai mô hình tham chiếu TCP/IP và OSI để tiện so sánh. Nguyễn Thị Hạt - Mạng máy tính và truyền thông- ĐHCN- ĐHQG Hà nội 7 Điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP Hình 2. Mô hình tham chiếu OSI và TCP/IP Sau đây là chi tiết các tầng trong mô hình TCP/IP: Tầng Internet :Tầng Internet đôi khi được gọi là tầng IP, chức năng tương tự tầng mạng trong mô hình OSI. Nhiệm vụ của tầng Internet là định tuyến gói số liệu, điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn. Mỗi gói số liệu thể đi đến đích theo các con đường khác nhau; tại đích, thứ tự nhận các gói số liệu thể khác với thứ tự lúc chúng được phát đi từ nguồn, do đó tầng giao vận trên nó giải quyết vấn đề thứ tự các gói số liệu. Tầng Internet định nghĩa một khuôn dạng gói số liệu và giao thức chính là giao thức IP. Tầng giao vận: Tầng này phải được thiết kế sao cho các thực thể ngang hàng ở máy nguồn và máy đích thể truyền thông với nhau, tương tự như trong hình OSI. Tại tầng này, người ta định nghĩa hai giao thức kiểu đầu cuối - đầu cuối (end-to-end) là TCP và UDP. o TCPgiao thức hướng kết nối, bảo đảm, nó vận chuyển dòng byte sinh ra từ máy (nguồn) tới một máy tuỳ ý khác (đích) trong liên mạng mà không lỗi. TCP phân mảnh dòng byte từ các tầng trên đi xuống thành các gói số liệu riêng biệt rồi chuyển từng gói số liệu này xuống cho tầng Internet. Tại máy đích, tiến trình TCP nhận và thực hiện lắp ráp các gói số liệu nhận được lại thành dòng byte rồi chuyển lên tầng trên. TCP cũng các chức năng điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn. Các chức năng này sẽ được nghiên cứu phần sau trong tài liệu này. o UDP là giao thức không hướng kết nối, không bảo đảm (không sự biên nhận cho gói số liệu UDP), dành cho các ứng dụng không muốn sử dụng Nguyễn Thị Hạt - Mạng máy tính và truyền thông- ĐHCN- ĐHQG Hà nội 8 Điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP các chức năng điều khiển lưu lượng và phân phát các gói số liệu đúng thứ tự của TCP mà muốn tự cung cấp các chức năng này. UDP được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng kiểu dùng một lần, khách/chủ và các ứng dụng trong đó việc phân phát tin nhanh chóng quan trọng hơn việc phân phối tin chính xác. Mối quan hệ giữa IP, TCP và UDP được thể hiện trên hình 3 sau: Hình 3. Các giao thức và các mạng trong mô hình TCP/IP ban đầu Tầng ứng dụng: Tầng ứng dụng thực chất là tầng hỗ trợ ứng dụng, tầng này chứa tất cả các giao thức bậc cao, hỗ trợ cho các ứng dụng. Trong các mô hình đầu tiên, tầng này bao gồm các giao thức Telnet (Virtual Terminal Protocol), FTP và SMTP v.v. Tầng host-to-network: Bên dưới tầng Internet là một khoảng trống lớn, mô hình tham chiếu TCP/IP thực tế hầu như không nói gì về tầng này. Ngoài việc chỉ ra rằng máy tính (host) phải nối với mạng bằng cách sử dụng một số giao thức để thể gửi các gói số liệu IP đi trên mạng. Tầng này không được định nghĩa và nó khác nhau trên các máy tính khác nhau cũng như trên các mạng khác nhau. 1.3. Vấn đề tắc nghẽn và sự cần thiết của chế điều khiển lưu lượng 1.3.1. Hiện tượng tắc nghẽn Trong mạng máy tính, tắc nghẽn xảy ra khi số lượng gói số liệu đến nút mạng vượt quá khả năng xử lý của nó hoặc vượt quá khả năng vận tải của các đường truyền đi ra, điều đó dẫn đến việc thông lượng của mạng bị giảm đi khi lưu lượng đến mạng Nguyễn Thị Hạt - Mạng máy tính và truyền thông- ĐHCN- ĐHQG Hà nội 9 Điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP tăng lên. Hiện tượng tắc nghẽn thể xảy ra ở một hoặc một số nút mạng, hay trên toàn mạng và được miêu tả trên hình 4 như sau: Hình 4. Sự xuất hiện tắc nghẽn trong mạng Khi số lượng gói số liệu đến mạng còn tương đối nhỏ, nằm trong khả năng vận tải của nó, chúng sẽ được phân phát đi hết, số lượng gói số liệu được chuyển đi tỉ lệ thuận với số lượng gói số liệu đến mạng. Do luôn một tỉ lệ gói số liệu phải phát lại do bị lỗi trong quá trình vận chuyển, lưu lượng mà mạng thực sự phải vận chuyển nhìn chung lớn hơn lưu lượng đi qua mạng (thông lượng). Khi lưu lượng đến cao quá một mức nào đó, các nút mạng không còn đủ khả năng chứa và chuyển tiếp các gói số liệu, do đó các nút mạng bắt đầu phải loại bỏ các gói số liệu. Bên gửi sẽ phát lại các gói số liệu không được biên nhận sau một khoảng thời gian nhất định, gọi là timeout (thời gian chờ). Nếu lưu lượng đến mạng tiếp tục tăng lên nữa, tỉ lệ gói số liệu phát lại trên tổng số gói số liệu trong mạng thể tăng đến 100%, nghĩa là không gói số liệu nào được phân phát đi cả, thông lượng của mạng giảm xuống bằng không, mạng bị nghẹt hoàn toàn. Sự tắc nghẽn thể do một số yếu tố dẫn đến. Nếu bỗng nhiên dòng các gói tin đi đến trên hai hoặc ba lối vào của một nút mạng đều cần cùng một đường đi ra, một hàng đợi sẽ hình thành. Nếu nút mạng không đủ bộ nhớ để lưu tất cả chúng, các gói tin bắt đầu bị mất đi. Việc bổ sung thêm bộ nhớ trong một chừng mực nào đó là ích, tuy nhiên Nagle (1987) đã chỉ ra rằng nếu một Router một lượng bộ nhớ vô hạn thì vấn đề tắc nghẽn trở lên tồi tệ hơn chứ không tốt hơn lên, bởi vì vào lúc các gói tin đi lên đến đầu hàng đợi thì chúng đã bị timeout (liên tiếp) mất rồi, và các bản sao của chúng đã được gửi đi. Tất cả các gói tin này sẽ được gửi đi tới Router tiếp theo, làm tăng thêm tải cho mọi con đường tới đích. Các bộ vi xử lý chậm cũng gây ra tắc nghẽn. Nếu CPU của một Router chạy chậm khi thực hiện nhiệm vụ kế toán (bookeeping) của Nguyễn Thị Hạt - Mạng máy tính và truyền thông- ĐHCN- ĐHQG Hà nội 10 [...]... toán điều khiển trong TCP: khởi động chậm, phục hồi nhanh và tránh tắc nghẽn Chúng ta sẽ nghiên cứu các thuật toán điều khiển lưu lượng bản, hợp thành chế điều khiển lưu lượng trong giao thứcTCP đó là: khởi động chậm (slow tart), tránh tắc nghẽn (congestion avoidance), phát lại nhanh và phục hồi nhanh (fast retransmit and fast recovery) 2.3 Các chế điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP 2.3.1... fast recovery) 2.3 Các chế điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP 2.3.1 Một số chế điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP Để thực hiện được điều khiển lưu lượng TCP một số chế sau: chế cửa sổ động (cửa sổ trượt kích thước thay đổi) chế cửa sổ động là một trong các phương pháp điều khiển số liệu trong mạng thông tin máy tính Độ lớn cửa sổ chính bằng số gói tin được gửi liên tục... - Mạng máy tính và truyền thông- ĐHCN- ĐHQG Hà nội Điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP Chương 2 ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG TRONG GIAO THỨC TCP 2.1 Tìm hiểu về giao thức TCP TCP giao thức trao đổi số liệu kết nối (connection-oriented), nghĩa là cần thiết lập lên liên kết logic giữa một cặp thực thể TCP, trước khi chúng trao đổi dữ liệu với nhau TCP cung cấp khả năng truyền dữ liệu một cách an toàn... nội Điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP o Điều khiển lưu lượng: Mỗi thực thể của kết nối TCP đều một vùng đệm hạn chế nào đó Thực thể TCP chỉ cho phép thực thể TCP phát gửi một lượng số liệu đủ với vùng đệm thu của mình Điều này cho phép ngăn cản thực thể TCP phát nhanh làm tràn vùng đệm của thực thể TCP thu chậm 2.1.1 Cách thức truyền dữ liệu qua giao thức TCP Hình 11 Mô hình hoạt động của giao. .. dữ liệu bản là TCP, trong đó băng thông cho mỗi kênh trao dổi dữ liệu chênh lệch nhau đáng kể Việc nghiên cứu hiệu suất mạng gắn liền với việc điều khiển các gói xác nhận ACK đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển các giao thức mới Trong các hệ thống mạng, điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn là hai quá trình quan hệ mật thiết với nhau Tắc nghẽn là nguyên nhân, là lý do điều khiển. .. động trong chế điều khiển tắc nghẽn của TCP thể hiện ở chỗ nó tự điều chỉnh tần suất khi phát dữ liệu tuỳ theo trạng thái kênh 33 Nguyễn Thị Hạt - Mạng máy tính và truyền thông- ĐHCN- ĐHQG Hà nội Điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP truyền, trong đó đặc biệt là băng thông và tần suất xuất hiện lỗi Qua đó tự thiết lập các thông số phục vụ cho việc trao đổi số liệu Điều này thể thấy rõ trong. .. Trong các phần sau của luận án này, tác giả sẽ theo quan điểm đó, các vấn đề về điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn sẽ được trình bày chung, với tên gọi điều khiển lưu lượng Các tầng thể thực hiện điều khiển lưu lượng: thể thực hiện điều khiển lưu lượng ở một vài tầng trong mạng, thí dụ: 19 Nguyễn Thị Hạt - Mạng máy tính và truyền thông- ĐHCN- ĐHQG Hà nội Điều khiển lưu lượng trong giao. .. tuân theo nguyên lý bảo toàn số lượng gói tin trong mạng 31 Nguyễn Thị Hạt - Mạng máy tính và truyền thông- ĐHCN- ĐHQG Hà nội Điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP 2.2.2 Nguyên lý bảo toàn gói tin Hình 14 Nguyên lý bảo toàn các gói tin trong điều khiển lưu lượng TCP Nguyên lý bảo toàn gói tin trong điều khiển lưu lượng TCP: ”giữ cho số gói số liệu mặt trong mạng của một kết nối không thay đổi” •... lượng là để tránh tắc nghẽn, còn điều khiển tắc nghẽn là để giải quyết vấn đề tắc nghẽn khi nó xuất hiện hoặc dấu hiệu sắp xảy ra Trong thực tế triển khai thực hiện các thuật toán điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn, nhiều khi cả hai thuật toán này cùng được cài đặt trong một giao thức, thể hiện ra như là một thuật toán duy nhất, thí dụ trong giao thức TCP Trong nhiều tài liệu thuộc lĩnh... theo, thì sự sụp mạng do tắc nghẽn sẽ rất khó xảy ra • Sự điều khiển tắc nghẽn liên quan đến việc tìm ra những nơi vi phạm nguyên lý bảo toàn và sửa chữa chúng Thủ tục điều khiển tắc nghẽn trong giao thức TCP Một số khái niệm, thuật ngữ bản mà chúng ta sử dụng như sau: • Gói dữ liệu: đơn vị bản trong kỹ thuật truyền số liệu bằng giao thức TCP • Gói xác nhận ACK: thông tin dùng để xác nhận một gói
- Xem thêm -

Xem thêm: Nghiên cứu cơ chế điều khiển trong giao thức TCP, Nghiên cứu cơ chế điều khiển trong giao thức TCP, Nghiên cứu cơ chế điều khiển trong giao thức TCP, Sự ra đời và phát triển của mạng Internet, Mơ hình tham chiếu ISOOSI, Mơ hình tham chiếu TCPIP, Hiện tượng tắc nghẽn, Khái niệm điều khiển lưu lượng, Điều khiển lưu lượng flow control, Điều khiển tắc nghẽn, Khái niệm điều khiển tắc nghẽn Cách thực hiện cơ chế điều khiển lưu lượng, Cơ chế điều khiển lưu lượng bằng cửa sổ trượt, Cách thức truyền dữ liệu qua giao thức TCP Cấu trúc gói tin TCP, Thiết lập kết nối Kết thúc kết nối, Sự kiện tắc nghẽn đầu tiên trên Internet Ngun lý bảo tồn gói tin, Một số cơ chế điều khiển lưu lượng trong giao thức TCP, Thuật toán khởi động chậm Slow Start., trong đó RTT 2. ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG TRONG GIAO THỨC TCP, Reno, new-Reno, SACK v.v. Cho mạng truyền thơng có dây Reno TCP:, Sơ qua các cải tiến giao thức TCP cho mạng không dây Indirect TCP I-TCP, Giới thiệu về bộ mô phỏng mạng NS2 Network Simulator Version 2, Thí nghiệm mơ phỏng