TCPとUDP

トランスポート層の役割

• 計算機はマルチタスク
• 同時に動いている複数のプログラム
• どのプログラムが（相手ホストの）どのプログラムと話しているのか
• => ポート番号

クライアント・サーバー

• サーバー = UNIX Daemon
• HTTP サーバー / httpd / port 80
• TELNET / telnetd / port 23
• SSH / sshd / port 22
• * / inetd / 複数のport
• fork/exec ... オペレーティングシステム論(?)

TCP と UDP

• TCP 信頼性を提供
• UDP 信頼性無し（代わりに処理が早い etc）
  • 音声／ビデオ
  • マルチキャスト
  • ネットワークファイルシステム

ポート番号

• トランスポート層におけるアドレス
• サーバーはポート番号固定 Well-Known
• クライアントはポート番号は不定（短命）Ephemeral

通信の識別

• 相手(IP/Port) <-> 自分(IP/Port) ＋プロトコル で識別
• 同じHTTPサーバの別のページを開く
• ターミナルを 2つ開いて、同じホストに同時ログインする
• netstat で ESTABLISHED と出る

Well-Known Ports

• IANA に登録
• /etc/services
• ssh=22 / smtp=25 / domain=53 / http=80 / pop3=110 / ntp=123 / ldap=389 / https=443 / pop3s=995

UDP Header

• User Datagram Protocol

• 0										1										2										3
  0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0	1
  16 bit Source Port																16 bit Destination Port
  16 bit Length																16 bit Cecksum

TCP Header

• Transmission Control Protocol

• 0										1										2										3
  0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0	1
  16 bit Source Port																16 bit Destination Port
  32 bit Sequence Number
  32 bit Acknowledgment Number
  4 bit Data Offset				Reserved (6bit)						U R G	A C K	P S H	R S T	S Y N	F I N	16 bit Window Size
  16 bit TCP Checksum																16 bit Urgent Pointer
  Option (if any)
  :
  Data
  :

TCP の信頼性

• シーケンス番号と確認応答
  

TCP の信頼性(2)

• データパケットが喪失した場合
  

TCP のコネクション管理

ウィンドウ制御

• スライディングウィンドウ制御
  • ウィンドウサイズまでは, ACK を待たない.
• 高速再送制御
  • ウィンドウ途中で取れなかったデータを明示的に要求する
• ふくそう(輻輳)制御
  • ふくそうウィンドウ / スロースタート

次週予告

• 2F 計算機実習室で実習を行います
• 要アカウント (パスワード)

本日の問題

• 次のアプリケーションに、UDP と TCP のどちらが適しているか

1. テレビ電話
2. ネットバンキング
3. 画像(データ)のダウンロード

解答

• 次のアプリケーションに、UDP と TCP のどちらが適しているか

1. テレビ電話 UDP
2. ネットバンキング TCP
3. 画像(データ)のダウンロード TCP

   (3 で、UDP と間違えて答えた人が多かった。画像のようにまとまった(大きな)データの転送では、途中でエラーが生じる恐れがあるため、信頼性のある TCP の方が適している)