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コンピュータネットワーク
第8回授業
通信の種類とフロー制御の基本
WEB公開版のため、
内容は抜粋・修正してあります。
WEB公開版
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法政大学情報科学部 2012年度コンピュータネットワーク
2012年4月10日~2012年7月19日
第1回
イントロダクション第2回
デジタル伝送技術
第3回
誤り訂正と通信の信頼性第4回
イーサネットとデータリンクの仮想化
第5回
LANの拡張と無線技術
第6回
遠距離通信とインターネットへの接続第7回
後半授業の準備
第8回
通信の種類とフロー制御の基本第9回
大規模ネットワークの構築と運用
第10回
4種類のルーティング第11回
制御パケットとセッション層のネットワーク
第12回
データグラムとストリームの処理第13回
インターネットのインフラストラクチャ
第14回
ネットワークのモニタリングとチューニング
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通信の種類は3つ1対1
1対多
多対多
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通信システムの目的
(無線、インターネット両方) 沢山の人が使っているネットワーク
を通して1対1の通信をする。
CDMA OFDM ETHERNET
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AS
– AS:ASはWANの集合AS間はもの凄い量のトラフィックが
流れる!EGP (exterior gateway protocol)で通信する。BGPなど
IGP(interior gateway protocol)で通
信する。RIP.OSPFなど
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LANとWAN:1対1と多体多
WAN WAN
LAN内は多対多の通信をする!
WANとWANの間は1対1の通信をする!
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ステートレスとステートフル
サーバは記憶(状態遷移)を持たない
サーバの状態遷移に応じて通信内容を変える。
HTTP(WEB)は基本的にステートレスである。
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OSI参照モデル別概要
(トランスポートまで)
多対多
1対多
1対1
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OSI参照モデルとパケットヘッダWEB公開版
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OSI参照モデルとパケットヘッダ
この下(物理層)には続きがある。
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物理層の通信はどうなっているか?
さらに3つの
ヘッダを前後
に追加する。
このパケット
を非同期に送
り出す。
リピータハブに接続してい
るコンピュータが非同期に受信する!
このヘッ
ダをトレーラ
という。
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物理層の通信はどうなっているか? 1対多の通信に戻る
さらに3つの
ヘッダを前後
に追加する。
ここは1対多の通信
になる。
このパケット
を非同期に送
り出す。
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トラフィックフロー制御の基本
TCP
(Transport Control Protocol) 輻輳制御
(キューイング、スロースタート)
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TCP:3-way ハンドシェイク
SYN: synchronizeACK: acknowledge
フラグの種類SYN, ACK, PSH, RST, URG, FIN
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TCP:確認応答
確かめながら送る。
送信したシーケンス番号2001
のパケットの確認応答がでない
場合、再送する。
返信側の確認応答番号は次に送ってほしいデータの先頭番号(シーケンス番号)
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シーケンス番号の付け方(送信側)
データは、MSS (Maximum Segment Size)に分割する。
この場合はMSS=1000
TCP/IPではデータを
分割して送信できる!
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受信側は自分の
バッファサイズ(使
えるメモリサイズ)
を伝える。
送信側は受信側の
ウィンドウサイズが小
さくなると、応じて送信するパ
ケットの数を減らす。
TCPでは、受信側の状況を送信側が把握できる。
パケット多いよ!
送信量を減
らす!
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TCPのフロー制御
あ、受信側の
ウィンドウが0だ!
受信側は自分のウィンドウ
サイズ(開いている
メモリサイズ)を伝える。
少し待つ(゚~゚)ヾ
ウィンドウサイズは
どうなりましたか?
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スライディングウィンドウ 送信側のウィンドウサイズ
– パケットの数
パケット1
パケット2
パケット3
パケット4
パケット5
パケット6
パケット1
パケット2
パケット3
パケット4
パケット5
パケット6
パケット1
パケット2
パケット3
パケット4
パケット5
パケット6
再送用に2から5まで保存
再送用に2から6まで保存
破棄
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メモリ構造:キューとスタック
キュー:先入れ先だしFIFO (First In First Out)
スタック:後入れ先だしFIFO (Last In First Out)
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バースト(スパイク)と キューイング(バッファリング)
入出力や集計値が急に大きな(異常な)値になることを
スパイクやバーストという。
CDMAでのスパイク
入出力の流れを一度留めることでスパイクを取る!
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クライアント(エンドノード)側の
輻輳検出
エンドノードは
ネットワーク
の状況が分
からない。 ネットワーク
が混んでいる
かどうか?
クライアント側の検出方法1RTT(Round Trip
Time)を使う。
クライアント側の検出方法2
サーバからの再送要求
が多くないか数える。WEB公開版
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スロースタートと輻輳制御
limit
スロースタート
モード輻輳制御モード
cwnd: congestion window
ssthres
cwnd = cwnd^2
cwnd += 1/cwnd;
最初の輻輳発生
の閾値を検出!
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輻輳の検出 RTT
*4
# ping www.gogole.comPING www-cctld.l.google.com (74.125.235.151) 56(84) bytes of data.64 bytes from nrt19s11-in-f23.1e100.net (74.125.235.151): icmp_seq=1 ttl=49 time=27.1 ms64 bytes from nrt19s11-in-f23.1e100.net (74.125.235.151): icmp_seq=2 ttl=49 time=25.4 ms
Round Trip Time
クライアント 鯖
RTTが通常の4倍になったら輻輳と判断!
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スロースタートと輻輳制御
ssthres
スロースタート
モード輻輳制御モード
cwnd: congestion window
輻輳を検出す
ると送信サイズ
を少なくする!
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