U slučajevima kada druge metode pouzdanosti ne uspije i paketi se izgube, koriste se metode ponovnog prijenosa paketa. Ove metode zahtijevaju korištenje protokola orijentiranih na povezivanje.

Kako bi se uvjerio u potrebu ponovnog slanja podataka, pošiljatelj numerira okvire koji se šalju i za svaki okvir očekuje od primatelja takozvanu pozitivnu potvrdu (ACK) - servisni okvir koji obavještava da je izvorni okvir primljen i podaci u točno je. Da bi se organiziralo takvo numeriranje, potreban je postupak logičnog povezivanja – on daje polazišnu točku od koje počinje numeriranje. Vrijeme čekanja na primitak je ograničeno – pri slanju svakog okvira odašiljač pokreće mjerač vremena, a ako nakon određenog vremena ne primi pozitivan prijem, okvir se smatra izgubljenim. Prijemnik, u slučaju primanja okvira s oštećenim podacima, može poslati negativnu potvrdu (Negative Acknowledgment, NACK) – eksplicitnu naznaku da ovaj okvir treba ponovno prenijeti.

Postoje dvije metode za organiziranje razmjene računa: metoda neaktivnog izvora i metoda kliznog prozora.

Metoda mirovanja izvora zahtijeva da izvor koji šalje okvir čeka primitak (pozitivan ili negativan) od primatelja i tek onda pošalje sljedeći okvir (ili ponovi oštećeni). Ako primitak ne dođe unutar vremenskog ograničenja, tada se okvir (ili potvrda) smatra izgubljenim i njegov prijenos se ponavlja. Na sl. 6.6, ali se može vidjeti da je u ovom slučaju učinak razmjene podataka niži od potencijalno mogućeg, iako bi odašiljač mogao poslati sljedeći okvir odmah nakon slanja prethodnog.

štoviše, dužan je pričekati dolazak pozitivne potvrde. (U daljnjem tekstu, ako to ne narušava suštinu predmetnog pitanja, pozitivne potvrde će se zbog kratkoće nazivati ​​jednostavno „potvrdama“.)

Nedostaci ove metode korekcije posebno su vidljivi na komunikacijskim kanalima male brzine, odnosno u teritorijalnim mrežama.

Druga metoda se zove metoda kliznog prozora. U ovoj metodi, kako bi se povećala brzina prijenosa podataka, izvoru je dopušteno odašiljati određeni broj okvira u kontinuiranom načinu rada, odnosno maksimalnom mogućom brzinom za izvor bez primanja primitaka za te pakete. Broj paketa koje je dopušteno prenijeti na ovaj način naziva se veličina prozora. Slika 6.6, b ilustrira primjenu ove metode za prozor od W paketa.

U početnom trenutku, kada još nijedan paket nije poslan, prozor definira raspon paketa s brojevima od 1 do uključujući W. Izvor počinje slati pakete i primati potvrde kao odgovor. Radi jednostavnosti, pretpostavimo da potvrde stižu istim redoslijedom kao i paketi koje primaju.

dopisivati ​​se. U trenutku t t nakon primitka prvog primitka Kj, prozor se pomiče za jednu poziciju, definirajući novi raspon od 2 do (W + 1).

Procesi slanja paketa i primanja potvrda prilično su neovisni jedan o drugom. Uzmite u obzir proizvoljni vremenski trenutak t n kada izvor prima potvrdu za paket s brojem n. Prozor se pomiče udesno i određuje raspon paketa dopuštenih za prijenos od (n + 1) do (W + n). Sav skup paketa koji napuštaju izvor može se podijeliti u dolje navedene skupine (vidi sliku 6.6, b).

Paketi s brojevima od 1 do η su već poslani i primljeni su potvrdi za njih, odnosno nalaze se izvan prozora s lijeve strane.

Paketi, počevši s brojem (η + 1) i završavajući s brojem (W + n), nalaze se unutar prozora i stoga se mogu poslati bez čekanja na dolazak bilo kakvog računa. Ovaj raspon se može podijeliti u još dva podopsega:

Paketi s brojevima od (η + 1) do m su već poslani, ali potvrde za njih još nisu primljene;

Paketi s brojevima od m do (W + n) još nisu poslani, iako za to nema zabrane.

Svi paketi s brojevima većim ili jednakim (W + η + 1) nalaze se izvan prozora s desne strane i stoga se još ne mogu poslati.

Pomicanje prozora duž niza brojeva paketa ilustrira se na Sl. 6.6, c. Ovdje je t〇 početni trenutak, tļ i t n su trenuci prijema primitaka za prvi, odnosno η-ti paket. Svaki put kada stigne račun, prozor se pomiče ulijevo, ali se njegova veličina ne mijenja i ostaje jednaka W.

Kada se paket pošalje, na izvoru se postavlja timeout. Ako za to vrijeme ne stigne potvrda o poslanom paketu, paket (ili potvrda za njega) smatra se izgubljenim i paket se ponovno prenosi.

Ako tok primitaka dolazi redovito unutar tolerancije W paketa, tada tečaj dostiže najveću moguću vrijednost za zadani kanal i usvojeni protokol.

U nekim implementacijama kliznog prozora, primatelj nije dužan slati potvrde za svaki važeći primljeni paket. Ako među pristiglim paketima nema "praznina", primatelj treba samo poslati potvrdu za posljednji primljeni paket, a ta će potvrda pošiljatelju pokazati da su i svi prethodni paketi sigurno stigli.

Druge metode koriste negativne račune. Postoje dvije vrste negativnih potvrda - grupni primici i selektivni primici. Grupni prijem sadrži broj paketa počevši od kojeg je potrebno ponoviti prijenos svih paketa koje odašiljač šalje u mrežu. Selektivna negativna potvrda zahtijeva samo jedan ponovni prijenos paketa.

Metoda kliznog prozora ima dva parametra koja mogu značajno utjecati na učinkovitost prijenosa podataka između odašiljača i prijamnika - veličinu prozora i količinu time-outa čekanja na primitak. Izbor timeouta ne ovisi o pouzdanosti mreže, već o kašnjenjima u prijenosu paketa od strane mreže.

U pouzdanim mrežama, u kojima su paketi izobličeni i rijetko izgubljeni, da bi se povećala brzina razmjene podataka, veličina prozora mora se povećati, budući da će odašiljač slati pakete s manje pauza. U nepouzdanim mrežama treba smanjiti veličinu prozora, budući da se uz česte gubitke i izobličenja paketa naglo povećava volumen sekundarno odaslanih paketa kroz mrežu, što znači da se širina pojasa mreže uvelike gubi, a korisna širina mreže smanjuje.

Veličina prozora može biti konstantan parametar algoritma kliznog prozora. U tom slučaju se odabire kada se veza uspostavi i ne mijenja se tijekom sesije. Postoje i prilagodljive verzije algoritma, kada se veličina prozora mijenja tijekom sesije u skladu s trenutnim stanjem mreže i odredišnog čvora.

Pouzdanost mreže u takvim algoritmima određena je takvim znakovima gubitka paketa kao što je istek vremenskog ograničenja za pozitivan prijem ili dolazak duplikata primitka za određeni paket. Duplikat označava da je odredišni čvor istekao čekajući sljedeći paket, a čvor traži da pošalje ovaj paket drugi put. Kada se takvi događaji dogode, čvor pošiljatelja smanjuje veličinu prozora, pokušavajući pronaći optimalni način prijenosa podataka.

Odredišni čvor također može promijeniti veličinu prozora. Razlog smanjenja veličine prozora je preopterećenje odredišnog čvora, koji nema vremena za obradu dolaznih paketa. Na ovo ćemo se pitanje vratiti kasnije, u odjeljku Povratne informacije u 7. poglavlju, kada ćemo istražiti tehnike za rješavanje zagušenja.

Također postoje implementacije metode kliznog prozora u kojoj se kao veličina prozora koristi broj bajtova, a ne broj paketa. Najpoznatiji primjer ovog pristupa je TCP.

U općem slučaju, metodu kliznog prozora teže je implementirati od metode mirovanja izvora, budući da odašiljač mora pohraniti u međuspremnik sve pakete za koje još nisu primljeni pozitivni primici. Osim toga, prilikom korištenja ove metode potrebno je pratiti nekoliko parametara algoritma: veličinu prozora W, broj paketa za koji je primljena potvrda, broj paketa koji se još može prenijeti prije primanja novog priznanica.

Više o temi Retransmisija i klizni prozor:

1. § 29 Prijenos i prijenos prava iz obveza. - Rimska konstrukcija prava prijenosa. - Olakšajte prijenos najnovijim zakonima. - Prijenosni natpis. - Ograničenja prijenosa. - Akcija prijenosa. - Odgovornost odašiljača i prava kupca. - Stupanje u pravo vjerovnika ili subrogacija. - Ruski zakon o prijenosu. - Prijenos pisama zajma. - Prijenos potraživanja na vjerovnike.

TCP koristi tehnologiju kliznog prozora za određivanje broja segmenata koje primatelj može primiti, a prenosi se s broja potvrde. Ovaj odjeljak pokriva TCP klizni prozor.

Kada koristite prozor fiksne veličine, veličina prozora se određuje jednom i ne mijenja se u budućnosti. Kada koristite klizni prozor, veličina prozora se dogovara na početku prijenosa i može se dinamički mijenjati tijekom cijele TCP komunikacijske sesije. Klizni prozor pomaže u učinkovitijoj upotrebi propusnosti jer veća veličina prozora omogućuje prijenos više podataka prije nego što se primi potvrda. Također, ako primatelj smanji veličinu prozora na 0, tada ova radnja učinkovito zaustavlja daljnji prijenos podataka dok se ne pošalje vrijednost prozora veća od 0.

Na slici je veličina prozora 3. Pošiljatelj može prenijeti tri segmenta primatelju. Od tog trenutka pošiljatelj očekuje potvrdu od primatelja. Nakon što primatelj potvrdi primitak tri segmenta podataka, pošiljatelj može prenijeti sljedeća tri segmenta. Međutim, kada se smanji mogućnost primanja segmenata, prijamnik će smanjiti veličinu prozora, tako da primljeni podaci ne uzrokuju prelijevanje međuspremnika i segmenti se odbacuju.

Svaka potvrda koju šalje primatelj sadrži deklariranu veličinu prozora, izraženu u broju bajtova koje primatelj pristaje prihvatiti (inače, veličina prozora). To omogućuje da se prozor proširi ili skupi prema potrebi za kontrolu veličine međuspremnika i brzine kojom primatelj može obraditi podatke.

TCP podržava poseban parametar, veličinu prozora zagušenja (CWS), koja je obično iste veličine kao prozor primatelja, ali se CWS prepolovi kada se segmenti počnu gubiti. Gubitak segmenata doživljava se kao zagušenje mreže. TCP poziva sofisticirani mehanizam vraćanja unatrag i ponovno pokreće algoritme kako bi se izbjeglo daljnje zagušenje mreže.

PROCES PRIMJENE KLIZNOG PROZORA.

MAKSIMIZACIJA KAPACITETA PROTOKA.

Algoritam prozora kontrolira brzinu prijenosa podataka. Time se minimalizira količina odbačenih podataka, budući da se "dodatno vrijeme gubi na prijenos izgubljenih podataka, a time se povećava učinkovitost."

GLOBALNA SINKRONIZACIJA.

S druge strane, algoritam prozora zagušenja uzrokuje opću sinkronizaciju TCP rada, što negativno utječe na učinkovitost. Zajednička sinkronizacija događa se kada svi pošiljatelji koriste iste algoritme i radnje pošiljatelja su iste. Pošiljatelji percipiraju isto preopterećenje na isti način i postavljaju vraćanje na isto vrijeme. Sada, budući da svi pošiljatelji koriste iste algoritme, nastavit će odašiljati u istom vremenskom intervalu, što će zauzvrat dovesti do valovitog zagušenja.

Što je klizni prozor?

TCP ne šalje jedan paket, čekajući potvrdu za slanje sljedećeg. Umjesto toga, koristi princip kliznog prozora. Ovaj princip vam omogućuje da pošaljete nekoliko poruka i tek onda čekate potvrdu.

TCP klizni prozor

Što je transportni protokol?

Slikovito rečeno, TCP nameće prozor na tok podataka koji čekaju na prijenos i prenosi sve podatke koji su upali u prozor. Nakon što primi potvrdu isporuke svih podataka, TCP pomiče prozor nizvodno i prenosi sljedeće poruke koje padaju u njega. Radeći s nekoliko poruka odjednom, TCP ih može istovremeno "izložiti" mrežnom kanalu i tek tada čekati da stigne potvrda. Metoda kliznog prozora značajno povećava performanse veze, kao i učinkovitost ciklusa razmjene poruka i potvrde.

Prijenos poruka i potvrda dostave prema shemi kliznog prozora.

Odašiljač i prijemnik koriste klizni prozor širine od tri rafala. Odnosno, odašiljač prvo šalje tri paketa i tek onda čeka da stigne potvrda. Nakon što je primio potvrdu isporuke trećeg posljednjeg paketa, odašiljač može poslati sljedeća tri.

TCP prilagođava propusnost mreže pregovaranjem o određenim parametrima protoka podataka s drugom stranom. Štoviše, proces prilagodbe odvija se kroz cijelu TCP vezu. Konkretno, prilagodba se sastoji u promjeni veličine kliznog prozora. Ako mreža nije jako opterećena i vjerojatnost sudara podataka je minimalna, TCP može povećati veličinu kliznog prozora. To povećava brzinu kojom se podaci šalju na kanal i čini vezu učinkovitijom jer više podataka prolazi kroz mrežu u isto vrijeme.

Ako, naprotiv, postoji velika vjerojatnost kolizije podataka, TCP smanjuje veličinu kliznog prozora. Ako se veličina kliznog prozora uzme jednakom osam paketa za normalan mrežni promet, tada se u najgorim uvjetima, kada je internet jako opterećen, njegova veličina može smanjiti na pet. S druge strane, kada je na mreži malo podataka, veličina prozora može se povećati, na primjer, do 10-20 paketa.

Imajte na umu da je dijagram opisan u prethodnim odlomcima donekle pojednostavljen. Zapravo TCP određuje veličinu prozora u bajtovima. Odnosno, zadana veličina prozora može biti nekoliko tisuća bajtova, a ne osam, deset i dvanaest bajtova, kao u prethodnom primjeru. Tipično, TCP modul prenosi nekoliko segmenata prije nego što se klizni prozor potpuno popuni. Većina sustava na Internetu postavlja zadani prozor na 4096 bajtova. Ponekad je veličina prozora 8192 ili 16384 bajta.

Transportni sloj koristi usluge koje pruža mrežni sloj:

usluge odabira staza i logičkog adresiranja. Ove usluge Layer 3 pružaju end-to-end povezanost između pošiljatelja i primatelja. Ovo poglavlje opisuje kako transportni sloj regulira protok informacija od pošiljatelja do primatelja. Transportni sloj ima sljedeće karakteristike:

 Tok podataka transportnog sloja je logična veza između krajnjih točaka mreže;

 Mehanizam kliznog prozora pruža kontrolu od kraja do kraja i pouzdanost veze, omogućuje praćenje slijeda brojeva paketa i obavijesti;

 tzv lukama(luka).

Stog transportnih slojevaTCP / IP

Kao što mu ime sugerira, transportni sloj u stogu TCP/IP protokola odgovoran je za prijenos podataka između aplikacija uređaja za primanje i slanja. Poznavanje principa transportnog sloja ključna je točka koja je neophodna za duboko razumijevanje suvremenih mrežnih tehnologija. Sljedeći odjeljci detaljno opisuju funkcije i usluge jednog od najvažnijih slojeva TCP/IP modela, transporta.

Uvod u transportni sloj hrpeTCP / IP

Za opisivanje četvrtog, transportnog, sloja, često se koristi izraz kvaliteta usluge... UDP, koji je detaljno razmotren u nastavku, je transportni sloj i pruža usluge transporta bez veze. Međutim, glavni protokol koji djeluje na ovom sloju je TCP, koji koristi mehanizam za uspostavljanje veze. Glavne funkcije ovog protokola su transport i pouzdana kontrola toka informacija od pošiljatelja do primatelja. Glavne funkcije transportnog sloja su osigurati kontrolu prijenosa od kraja do kraja, kontrolu protoka kroz mehanizam kliznog prozora i jamčiti pouzdanost isporuke kroz postavljanje uzastopnih brojeva i korištenje potvrda.

Da biste razumjeli čemu služe pouzdanost i kontrola protoka, zamislite stranca koji govori vrlo brzo. Njegov će slušatelj, najvjerojatnije, ponekad morati tražiti pojedinačne riječi (analog pouzdanosti prijenosa) i tražiti da govori sporije (analog toka).

Prijenosni sloj osigurava sredstvo za pouzdan prijenos podataka od čvora slanja do čvora primatelja. Na ovoj razini stvara se logička veza između krajnjih točaka mreže; osim toga, zadaci transportnog sloja uključuju segmentaciju i ponovno sastavljanje podataka koji se prenose raznim aplikacije gornjih slojeva u jedan tok podataka transportnog sloja. Ovaj tok omogućuje prijenos podataka s kraja na kraj između krajnjih točaka.

Tok podataka transportnog sloja logička je veza između krajnjih točaka na mreži; transportni sloj također provjerava povezanost između aplikacija. Na sl. 11.2 ilustrira rad transportnog sloja.

Transportni sloj pruža sljedeće funkcije:

segmentacija podataka iz aplikacija više razine;

upravljanje komunikacijom od kraja do kraja;

prijenos segmenata s jednog krajnjeg čvora na drugi;

kontrola protoka promjenom veličine prozora;

osiguravanje pouzdanosti dodjeljivanjem brojeva i korištenjem potvrda.

Za transportni sloj, vanjska mreža može biti predstavljena kao neki medij (obično prikazan kao oblak) kroz koji se paketi podataka prenose od pošiljatelja do primatelja. Ovo okruženje je odgovorno za to koja je ruta optimalna za određenog primatelja. Već u ovoj fazi možete shvatiti kakvu važnu ulogu imaju usmjerivači u procesu prijenosa podataka u mreži.

Paket TCP/IP protokola sastoji se od dva odvojena protokola: TCP i IP. IP je protokol Layer 3 bez povezivanja koji omogućuje učinkovit prijenos podataka preko mreže. TCP je protokol sloja 4, usluga je orijentirana na povezivanje i pruža kontrolu toka i stoga visoku pouzdanost prijenosa. Kombinacija ova dva protokola omogućuje rješavanje širokog spektra problema prijenosa podataka. Naravno, stog TCP / IP protokola sastoji se od mnogih drugih protokola, ali TCP i IP su glavni. Inače, cijela internetska mreža temelji se upravo na stogu TCP/IP protokola.

Kontrola protoka

Kada TCP transportni protokol prosljeđuje segmente podataka, može jamčiti integritet podataka. Jedna od metoda za postizanje ovog cilja je kontrola protoka (tećikontrolirati) čime se izbjegavaju problemi povezani sa situacijama kada čvor na jednom kraju veze preplavljuje međuspremnike stanice na drugom kraju. Overflow je ozbiljan problem jer može dovesti do gubitka podataka.

Usluge prijevoza omogućuju korisnicima da zahtijevaju pouzdan prijenos podataka između čvorova slanja i primanja. Mehanizam orijentiran na vezu koristi se kako bi se osigurao pouzdan prijenos podataka između sustava komunikacijskih partnera. Siguran prijevoz pruža sljedeće funkcije:

jamči da će pošiljatelj dobiti potvrdu isporuke svakog segmenta;

osigurava ponovno slanje svih segmenata za koje nije primljena potvrda isporuke;

omogućuje vam sortiranje segmenata na odredištu ispravnim redoslijedom;

sprječava zagušenje mreže i kontrolira zagušenje ako se dogodi.

Montaža, kontrola i prekid sesije

U referentnom modelu OSI, više aplikacija može koristiti istu transportnu vezu u isto vrijeme. Funkcija prijenosa podataka implementirana je segment po segment. To znači da različite aplikacije mogu prenositi podatke po principu prvi ušao, prvi izašao (FIFO). Segmenti mogu biti namijenjeni jednom primatelju ili različitim primateljima. Ovo pravilo se ponekad naziva mehanizam multipleksiranja dijaloga aplikacije najviše razine (slika 3).

Riža. 3. Razne primjene najgornjeg sloja OSI modela koriste transportni sloj

Jedna od glavnih funkcija transportnog sloja je uspostavljanje veze s ravnopravnim sustavom. Za početak prijenosa podataka, aplikacije pošiljatelja i primatelja obavještavaju svoje operacijske sustave da inicijaliziraju vezu. Jedna od stanica pokreće vezu, koju druga postaja mora prihvatiti. Moduli operacijskog sustava odgovorni za rad protokola međusobno komuniciraju slanjem posebne poruke i provjeravaju mogućnost prijenosa podataka i spremnost krajnjih čvorova.

Nakon dovršetka procesa sinkronizacije i uspostavljanja veze, počinje prijenos podataka. Tijekom prijenosa obje stanice ne prestaju s razmjenom poruka, što vam omogućuje da provjerite jesu li primljeni podaci točni. Na sl. Slika 4 ilustrira tipičnu vezu između pošiljatelja i primatelja. Prva poruka zahtjeva potrebna je za sinkronizaciju krajnjih čvorova. Drugi i treći su potrebni za potvrdu početnog zahtjeva za sinkronizaciju; također sinkroniziraju parametre veze u suprotnom smjeru. Zadnji post je potvrda(potvrda), koja se koristi za obavještavanje primatelja da su obje strane spremne uspostaviti vezu. Nakon uspostavljanja veze počinje prijenos podataka.

Riža. 4. Proces uspostavljanja veze s peer-to-peer sustavom

Tijekom prijenosa podataka može doći do preopterećenja iz dva razloga. Prvi je da brzo računalo može generirati tok podataka brže nego što ga mreža može prenijeti. Drugi se događa u situaciji kada više računala istovremeno treba poslati podatke jednom primatelju. U tom slučaju primatelj može doživjeti zagušenje, iako svaki pošiljatelj pojedinačno ne uzrokuje probleme.

U slučajevima kada datagrami stignu prebrzo i krajnji čvor ili pristupnik ih ne mogu obraditi, oni se privremeno pohranjuju u memoriju. Ako se promet podataka ne smanji, tada će krajnji čvor ili pristupnik, koji na kraju iscrpi svoje memorijske resurse, biti prisiljen odbaciti sve sljedeće datagrame.

Kako bi spriječila gubitak podataka, transportna funkcija može poslati pošiljatelju informativnu poruku 'uređaj nije spreman za primanje'. Djelujući kao crveno svjetlo na semaforu, ova poruka signalizira pošiljatelju da prestane slati podatke. Nakon što primatelj može ponovno obraditi dodatne podatke, šalje poruku indikatora prometa 'uređaj spreman za primanje podataka', koja je poput zelenog semafora. Primajući takav indikator, pošiljatelj može nastaviti prijenos segmenata.

Nakon završetka prijenosa podataka, pošiljatelj šalje signal primatelju koji označava završetak prijenosa. Primatelj potvrđuje prekid, nakon čega se prekida veza između strojeva.

Potvrda u tri koraka

TCP koristi algoritam orijentiran na povezivanje, tako da se prije prijenosa podataka mora uspostaviti logička veza. Kako bi se uspostavila mrežna veza između dvije radne stanice, potrebno je sinkronizirati njihove početne sekvence (ISN - Initial Sequence Number). Sinkronizacija se postiže razmjenom specijaliziranih segmenata koji sadrže kontrolni bit SYN (skraćeno od ssinkronizacija) i ISN. Moduli koji nose SYN bit se također ponekad nazivaju SYN porukama. Za rješavanje problema uspostave potrebno je odabrati odgovarajući mehanizam za odabir ISN brojeva postavljanjem početne veze za razmjenu ISN brojeva.

Sinkronizacija zahtijeva da svaka strana pošalje svoj početni ISN i primi potvrdu u obliku ACK (kratica od priznanje) od drugog sudionika u vezi. Osim toga, svaka strana mora primiti ISN broj komunikacijskog partnera i poslati ACK obavijest o tome. Slijed razmjene poruka između dva mrežna čvora, A i B, opisan je u nastavku.

Ova poruka se zove trostupanjsko priznanje (tri- put rukovanje) (slika 5).

Riža. 5. Potvrda u tri koraka

1.A B SYN. Moj početni ISN je X, ACK je 0, SYN je postavljen, ali ACK nije.

2.B ACK. Vaš redni broj je X + 1, moj ISN je Y, a bitovi SYN i ACK su postavljeni.

3. A LEĐA. Vaš redni broj je Y + 1, moj redni broj je X + 1, bit ACK je postavljen, a SYN bit nije postavljen.

Trosmjerno rukovanje je asinkroni mehanizam povezivanja koji je potreban za sinkronizaciju brojeva sekvence, budući da su takvi brojevi neovisni o nekom virtualnom globalnom brojaču na mreži. Stoga TCP mreža koristi različite mehanizme za dodjelu ISN-ova. Jedan od njih je stisak ruke u tri koraka. Međutim, ovaj mehanizam nije namijenjen samo dobivanju ISN broja. Koristeći ga, krajnji uređaji razmjenjuju informacije o veličini prozora za prijenos podataka, MTU parametru i kašnjenju u prijenosu podataka u mreži. Primatelj prvog SYN nema sredstva za utvrđivanje je li primljeni segment bio stara ili nova poruka na čekanju dok se ne primi sljedeća poruka; jedina iznimka je kada prijemnik pohranjuje zadnji redni broj korišten na vezi (što nije uvijek moguće). Stoga primatelj mora tražiti od pošiljatelja da potvrdi takvu SYN poruku.

Mehanizam kliznog prozora

U najopćenitijem obliku pouzdanog prijenosa podataka orijentiranog na vezu, podatkovni paketi moraju biti dostavljeni primatelju istim redoslijedom kojim su poslani. Protokol signalizira neuspjeh ako su neki paketi podataka izgubljeni, oštećeni, duplicirani ili primljeni drugim redoslijedom. Najjednostavnije rješenje ovog problema je korištenje primateljeve potvrde o primitku svakog segmenta podataka.

Međutim, ako je pošiljatelj prisiljen čekati potvrdu nakon slanja svakog segmenta, kao što je prikazano na sl. 6, brzina prijenosa je značajno smanjena ovom metodom. Budući da od trenutka kada pošiljatelj završi slanje paketa podataka do završetka obrade bilo koje primljene potvrde protekne određeni vremenski interval, može se koristiti za prijenos dodatnog dijela podataka. Poziva se broj paketa podataka koje je dopušteno poslati pošiljatelju bez primanja potvrde prozor(prozor).

TCP koristi ono što je poznato kao potvrde na čekanju; sadrže broj okteta koji se očekuje sljedeći. Mehanizam kliznog prozora je da se veličine prozora dogovaraju dinamički tijekom TCP sesije. Mehanizam kliznog prozora je mehanizam kontrole toka koji zahtijeva da primatelj primi potvrdu od pošiljatelja nakon slanja određene količine podataka.

Riža. 6. Veličina prozora je jedna

Za kontrolu protoka podataka između dva uređaja, TCP koristi mehanizam za kontrolu protoka(mehanizam za kontrolu protoka). Primatelj izvješćuje pošiljatelja o primitku podataka; primanje takve obavijesti omogućuje postavljanje veličine prozora. Prozor definira broj okteta, računajući od trenutnog broja potvrde, koje TCP uređaj može primiti u danom trenutku.

Na primjer, s veličinom prozora od 3, pošiljatelj može prenijeti tri okteta primatelju. Nakon toga mora čekati potvrdu primatelja. Ako je primatelj primio tri okteta, MORA poslati potvrdu pošiljatelju okteta. Pošiljatelj tada može prenijeti sljedeća tri okteta. Ako primatelj nije primio tri okteta, na primjer, zbog prekoračenja međuspremnika, tada neće poslati potvrdu. Ako pošiljatelj ne primi potvrdu, to znači da se zadnji okteti moraju ponovno prenijeti i brzina prijenosa smanjiti.

Veličina TCP prozora može se promijeniti kako se tok podataka prenosi između dva mrežna uređaja. Svaka potvrda poslana od primatelja sadrži informacije o broju bajtova koje primatelj može primiti. TCP omogućuje korištenje takozvanog prozora za kontrolu zagušenja, koji je inače jednak prozoru uređaja primatelja, ali se njegova veličina prepolovi ako se izgubi bilo koji segment podataka (na primjer, zbog zagušenja mreže). Ovaj mehanizam omogućuje smanjenje ili povećanje veličine prozora prema potrebi u procesu upravljanja međuspremnikom uređaja i obrade toka podataka. Veća veličina prozora omogućuje istovremeni prijenos više okteta.

Kada pošiljatelj odašilje tri okteta, prebacuje se na čekanje ACK signala za četiri okteta. Ako je primatelj u stanju obraditi blok podataka od dva okteta, tada odbacuje treći oktet i označava ga kao sljedeći očekivani blok podataka. U ovom slučaju je prikazana nova veličina prozora, koja je jednaka dva. Pošiljatelj šalje sljedeća dva okteta, ali veličina prozora je i dalje tri (pretpostavimo da uređaj još uvijek može obraditi tri okteta u isto vrijeme). Primatelj traži oktet broj 5 i postavlja novu veličinu prozora na dva.

Potvrda

Pouzdan mehanizam isporuke osigurava da će tok podataka koji šalje jedna stanica biti isporučen preko druge podatkovne veze bez dupliciranja ili gubitka podataka. Pozitivna potvrda s ponovnim prijenosom jedna je tehnika koja osigurava pouzdanu isporuku tokova podataka. Pozitivna potvrda zahtijeva od primatelja da komunicira s pošiljateljem slanjem poruke potvrde nakon primitka podataka. Pošiljatelj registrira svaki paket koji šalje i čeka potvrdu prije slanja sljedećeg paketa podataka. U trenutku slanja segmenta, pošiljatelj također pokreće mjerač vremena i ponovno šalje blok podataka ako vrijeme koje je tajmer postavilo istekne prije primanja potvrde.

Na sl. 7 prikazuje pošiljatelja koji odašilje pakete 1, 2 i 3. Primatelj potvrđuje primitak paketa zahtjevom za paket 4. Pošiljatelj, po primitku potvrde, šalje pakete 4, 5 i 6. Ako paket 5 nije isporučen na primatelju, on šalje odgovarajuću potvrdu tražeći ponovni pokušaj slanje paketa 5. Pošiljatelj ponovno šalje paket 5 i mora primiti odgovarajuću potvrdu da nastavi slati paket 7.

TCP provodi slijed segmenata nakon kojeg slijedi potvrda. Svaki datagram dobiva broj prije prijenosa (slika 8). Nakon što primatelj primi sve datagrame, oni se sklapaju u cjelovitu poruku. TCP je odgovoran za oporavak oštećenih, izgubljenih, dupliciranih ili neurednih podataka koji su preneseni putem Interneta. Mehanizam oporavka radi tako što svakom odaslanom oktetu dodjeljuje redni broj, nakon primitka kojeg primatelj mora poslati potvrdu (ACK). Ako nije primljena potvrda unutar vremenskog intervala, pošiljatelj ponovno šalje podatke. Nakon što se okteti dostave primatelju, njihovi se redni brojevi koriste za ponovno sastavljanje poruke iz fragmenata i uklanjanje duplikata. Oštećeni podaci se obnavljaju pomoću kontrolnog zbroja koji se dodaje svakom odaslanom segmentu. Kontrolni zbroj provjerava primatelj, a ako se ne podudara, oštećeni podaci se odbacuju.

Riža. 7. Veličina prozora je tri

Riža. 8. Serijski brojevi i potvrde

ProtokolTCP

TCP(Transmission Control Protocol - protokol kontrole prijenosa) je protokol transportnog sloja orijentiran na vezu koji pruža pouzdan, full-duplex prijenos podataka. TCP je dio skupa TCP/IP protokola. U okruženju orijentiranom na povezivanje, mora se uspostaviti veza između dva računala kako bi se započelo prijenos podataka. TCP je odgovoran za segmentiranje poruka u pakete, njihovo ponovno sastavljanje od strane primatelja i ponovni prijenos svih dijelova podataka koji nisu primljeni. Protokol je također sposoban stvoriti virtualne sklopove između aplikacija krajnjih korisnika.

Usluge i protokoli višeg sloja koji koriste TCP mehanizme:

FTP (Protokol za prijenos datoteka);

HTTP (Hypertext Transfer Protocol);

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol);

Polja TCP segmenta prikazana na slajdu opisana su u nastavku.

Port pošiljatelja - broj priključka za pozivanje.

Port primatelja - nazvan broj porta.

Serijski broj - broj koji se koristi za postavljanje dolaznih podataka u ispravan slijed.

Broj potvrde je broj sljedećeg očekivanog TCP okteta.

HLEN - broj 32!-bitnih riječi u zaglavlju.

Rezervirano polje- svi bitovi su postavljeni na 0.

Bitovi koda- uslužne funkcije (na primjer, postavljanje i završetak sesije).

Prozor- broj okteta koje je pošiljatelj spreman prihvatiti.

Čekovni zbroj- izračunati kontrolni zbroj polja zaglavlja i podataka.

Pokazivač hitnih podataka- označava kraj hitnih podataka.

Parametri- trenutno je definiran jedan parametar: maksimalna veličina TCP segmenta.

Podaci- podaci protokola višeg sloja.

ProtokolUDP

UDP (Korisnik Datagram Protokol- protokol za prijenos korisničkih datagrama), čiji je format segmenta prikazan na slajdu, je transportni protokol bez povezivanja u stogu TCP/IP protokola. UDP je jednostavan protokol koji razmjenjuje datagrame bez potvrde i bez jamstva isporuke. Jednostavnost protokola postaje očita kada se uspoređuju formati segmenata UDP i TCP protokola. Kada se koristi UDP, rukovanje pogreškama i ponovni prijenos podataka moraju se upravljati protokolom višeg sloja. Na primjer, ako je prijenos prekinut tijekom prijenosa podataka putem TFTP-a, tada samo ljudski operater može ponovno preuzeti informacije.

Popis u nastavku navodi polja UDP segmenta koji je prikazan na slajdu

Port pošiljatelja - broj priključka za pozivanje.

Port primatelja - nazvan broj porta.

Duljina- broj bajtova, uključujući zaglavlje i podatke.

Čekovni zbroj- izračunati kontrolni zbroj polja zaglavlja i podataka.

Podaci- podaci protokola višeg sloja.

UDP protokol ne koristi mehanizam kliznog prozora, tako da se mora osigurati pouzdanost prijenosa podataka protokoli aplikacijskog sloja(protokol sloja aplikacije). UDP je dizajniran za aplikacije koje ne trebaju nizati sekvencionirane segmente zajedno.

UDP koriste sljedeće usluge i protokoli najviše razine:

TFTP (Trivial File Transfer Protocol - najjednostavniji protokol za prijenos datoteka);

SNMP (Simple Network Management Protocol);

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol);

DNS (sustav naziva domene).

Brojevi portova protokolaTCPiUDP

Za prijenos informacija u gornje slojeve, i TCP i UDP koriste broj porta (port) ili takozvanu utičnicu (socket). Brojevi portova koriste se za praćenje različitih komunikacija koje se odvijaju u isto vrijeme na mreži.

Programeri aplikacija pristali su koristiti rezervirane brojeve portova kojima administrira Internet Assigned Numbers Authority (IANA). Na primjer, svaka FTP razmjena podataka treba koristiti standardne portove 20 (za podatke) i 21 (za kontrolu). Za mrežne interakcije koje nisu povezane s aplikacijama koje imaju dobro poznati broj porta, brojevi portova se dodjeljuju nasumično, ali se biraju iz određenog raspona vrijednosti - iznad 1023. Neki portovi su rezervirani u TCP i UDP protokolima. Iako su neki portovi rezervirani u TCP i UDP protokolima, aplikacije možda neće biti tvrdo kodirane na te brojeve.

Kao što je prikazano na slajdu, krajnji sustav koristi broj porta za odabir odgovarajuće aplikacije. Broj porta pošiljatelja obično je neki broj veći od 1023 i dinamički ga dodjeljuje host pošiljatelja. Na primjer, domaćin se pokušava povezati s drugim hostom koristeći FTP slanjem paketa koji sadrže broj TCP porta primatelja 21 (FTP) i dinamički generira broj porta pošiljatelja 1028. Ovaj par portova (pošiljatelj i primatelj) određuje jedinstvenost interakcija između dva domaćina.... Ako isti host inicira FTP vezu s trećim hostom, tada port primatelja ostaje na 21, ali je port pošiljatelja odabran drugačiji od prethodnog (na primjer, 1030) kako bi se odvojile dvije komunikacijske sesije.

Sada morate unijeti veličinu kliznog prozora da biste izračunali autokorelacije. Klizni prozor se koristi za izračunavanje vrijednosti autokorelacijske funkcije za funkciju navedenu u konačnom intervalu koji ste unijeli za izračunavanje koeficijenta korelacije. Klizni prozor bilježi prvih M vremenskih okvira vremenske serije, a zatim se u svakom koraku pomiče za jedan vremenski okvir u intervalu koji ste unijeli da biste izračunali korelacije dvaju instrumenata.

Klizni prozor može formalno imati vrijednosti od dva do 999. Nema smisla postavljati vrijednost iznad 999, budući da je maksimalni interval korišten u izračunima 1000. Ali u stvarnosti, veličina kliznog prozora ne može premašiti N- 1, gdje je N veličina odabranog intervala (broj redaka korištenih u izračunima).

Klizni prozor manji od 2 je po definiciji besmislen.

Ako ne trebate izračunati autokorelaciju, tada unesite veličinu kliznog prozora manju od 2. U tom slučaju, Trader's Scientific Calculator će zanemariti izračun funkcije autokorelacije.

Novinari se obično pitaju koju je veličinu kliznog prozora najbolje postaviti. To obično ovisi o tome koji interval vas zanima u smislu proučavanja ponašanja autokorelacije. Ali imajte na umu sljedeće.

Ako imate posla s nekom vrlo pravilnom funkcijom, na primjer periodičnom, kada mnogo razdoblja stane u interval koji se proučava, tada se takva pravilnost istraživane funkcije dobro otkriva kratkim kliznim prozorom. Moguće je, pokušajima i pogreškama, odabrati veličinu kliznog prozora koja se približno poklapa s periodom pravilnosti proučavane funkcije.

Ako imate posla s bijelim šumom (u ovom slučaju s njegovim diskretnim analogom, gdje su sve frekvencije iz intervala odsječenog vrijednošću vremenskog okvira prisutne s približno jednakim amplitudama), onda je takav proces najbolje detektirati dugim kliznim prozorom s veličina bliska intervalu koji se proučava.

Provedete li vlastito istraživanje autokorelacija različitih tržišnih instrumenata, vidjet ćete da se većina njih, takoreći, nalazi u srednjem području između čisto redovitog kretanja s dodatkom slučajnog šuma i čistog bijelog šuma. Odnosno, s jedne strane, ovo nije kockarnica, ali, s druge strane, nije neki strogi zakon gibanja, kojemu je dodan šum tako velike amplitude da su se znakovi pravilnosti vizualno utopili u ovom buka. Sve što je ovdje rečeno o istraživanjima odnosi se prvenstveno na dnevne podatke, budući da sam upravo te podatke najviše istraživao, jer upravo na tim podacima uglavnom radim.

Na primjer, ako govorimo o glavnim valutnim parovima, onda je nemoguće jasno odvojiti redovito kretanje i buku, kao što je podijeljeno u teoriji signala, kada imate neku vrstu radio signala, ali je utopljen u smetnje. Jedan od razloga nemogućnosti takve jasne podjele dinamike valute na pravilnost i buku je taj što je sama pravilnost dinamike valutnog para beskonačan niz (ili konačan zbroj s velikim brojem članova) redovitih funkcija opadanja. amplituda, na kojoj su šumovi superponirani s ne istim, već s različitim amplitudama. Plus nestacionarnost cijelog procesa, kada se vaša statistička svojstva na kraju proučavanog intervala mogu uvelike razlikovati od statističkih svojstava na početku proučavanog intervala. Ali rasprava o tim pitanjima daleko je izvan dosega ovog priručnika.

Pa što imamo.

Ako je veličina kliznog prozora mnogo manja od intervala koji se proučava, tada ćete dobiti dugu funkciju autokorelacije, budući da će klizni prozor napraviti mnogo slajdova. Ali to će biti neinformativna funkcija, osim ako se tu, naravno, ne nađu neke kratkoročne pravilnosti. Naprotiv, ako je veličina kliznog prozora preblizu veličini istraživanog intervala, tada takva autokorelacija sadrži puno informacija, ali će biti vrlo kratka. Klizni prozor će napraviti vrlo malo proklizavanja i, na primjer, neće doći do točke u kojoj se autokorelacija približava nuli.

Stoga preporučam da uvijek započnete svoje istraživanje na nepoznatom tržišnom instrumentu s veličinom kliznog prozora otprilike polovice veličine intervala koji se proučava. I tek tada, na temelju dobivenih rezultata, donesite odluku hoćete li smanjiti ili povećati veličinu kliznog prozora. Na primjer, ako ispitujete interval od tri mjeseca na dnevnom vremenskom okviru, onda je to oko 64-67 redaka. To znači da se veličina kliznog prozora može uzeti u prvih 33 točke. Tada možete vidjeti što će se promijeniti ako uzmete veličinu kliznog prozora jednaku jednom mjesecu (22 boda) i dva mjeseca (44 boda).