Introduzione al Livello di Trasporto

Study Notes

Il livello di trasporto in Internet fornisce un canale di comunicazione end-to-end tra processi applicativi.
Si occupa di comunicazione tra processi, non solo di dispositivi fisici.
Offre una comunicazione end-to-end tra i programmi applicativi.

UDP (User Datagram Protocol):
- Protocollo senza connessione.
- Non affidabile (non garantisce la consegna dei dati).
- Supporta la multiplazione/demultiplazione (gestisce più processi).
- Fornisce un servizio di datagramma. Ha un controllo minimo degli errori.
TCP (Transmission Control Protocol):
- Protocollo orientato alla connessione.
- Affidabile (garantisce la consegna corretta dei dati).
- Gestisce il controllo di flusso e di congestione.
- Fornisce un servizio di stream (flusso di byte).

Ogni processo è identificato da un numero di porta (16-bit).
I numeri di porta da 1 a 1023 sono riservati per servizi standard.
I numeri di porta da 1024 a 49151 possono essere usati dagli utenti.
I numeri di porta da 49152 a 65535 sono portati privati assegnati dinamicamente.
Ogni messaggio include l'indirizzo IP e il numero di porta del mittente e del destinatario.

Un segmento è strutturato in campi: numero di porta sorgente, numero di porta destinazione, altri campi di intestazione, dati dell'applicazione.
Il campo lunghezza specifica la dimensione dei dati contenuti nel segmento.
Altri campi includono checksum per il controllo degli errori e informazioni di gestione.

Comunicazione Full Duplex: Trasferimento contemporaneo dei dati in entrambe le direzioni.
Controllo di Flusso: Garantisce che il mittente non invia dati più velocemente di quanto il destinatario possa elaborarli.
Controllo di Congestione: Prevenzione del sovraccarico della rete in caso di alto traffico.

Quando un pacchetto viene perso, il mittente lo ritrasmette.
I timeout permettono di identificare se un pacchetto si è perso e se deve essere rispedito.

Controlla dinamicamente i tempi di ritrasmissione basandosi sulla stima del Round Trip Time (RTT).
I meccanismi di ritrasmissione adattativa sono fondamentali per la buona gestione della trasmissione in caso di perdite di pacchetto.
Il Time Out (timeout) è un meccanismo di gestione per decrementare il tempo in attesa di un riscontro (un ack).

La chiusura della connessione è gestita da un doppio handshake che scambia due messaggi FIN e ACK.
Il processo di chiusura della connessione necessita di messaggi FIN e ACK per garantire chiusura della connessione.

UDP: semplice, non affidabile. Perfetto per real time application.
TCP: affidabile, complesso. Perfetto per applicazione che richiedono buona affidabilità delle informazioni.

I servizi di controllo di congestione di TCP limitano la quantità di dati trasmessi per evitare sovraccarico della rete.
I controlli di congestione di TCP, aiutano a evitare sovraccarico di rete.
L'algoritmo di controllo di congestione previene fenomeni di blocco in caso di sovraccarico della rete.
TCP ha tre fasi importanti di gestione di congestione: slow start, congestion avoidance, fast recovery.

Un algoritmo che gestisce in maniera affidabile il flusso di dati in un caso di un processo che invia dati a un processo ricevente.

Protocollo di trasporto alternativo più recente che combina le caratteristiche migliori di UDP e TCP.
QUIC mira a essere più efficiente di TCP in alcune situazioni.