THE TRANSPORT LAYER Outline Transport layer in the Internet - PowerPoint PPT Presentation

THE TRANSPORT LAYER

Outline à Transport layer in the Internet à Multiplexing and demultiplexing à UDP: User Datagram Protocol à TCP: Transport Control Protocol à General features

TRANSPORT LAYER IN THE INTERNET

In the Protocol Model Applica:on ¡ NFS ¡ Telnet ¡ FTP ¡ RTP ¡ Presenta:on ¡ XDR ¡ SMTP ¡ SNMP ¡ Session ¡ HTTP ¡ RPC ¡ Trasport ¡ TCP ¡ UDP ¡ Rou:ng ¡ protocols ¡ ¡ ¡ IGMP ¡ Network ¡ ICMP ¡ IP ¡ ARP ¡ Data ¡link ¡

TCP and UDP à Alternative protocols à Different services à Reliable, connection oriented, byte streaming (TCP) à Best-effort datagram

MULTIPLEXING AND DEMULTIPLEXING

à Allow multiple applications to use communication services Applica'on ¡ Applica'on ¡ Applica'on ¡ Transport ¡ Transport ¡ Transport ¡ Network ¡ Network ¡ Network ¡ Data ¡Link ¡ Data ¡Link ¡ Data ¡Link ¡ Physical ¡ Physical ¡ Physical ¡

Transport Ports Source ¡port ¡ Des'na'on ¡port ¡ Rest ¡of ¡header ¡ à O ... 1O23 Static/server ports à 1O24 ... 65535 Dynamic/ client ports

Well Known Ports ¡Service ¡ ¡port ¡ ¡ ¡TCP ¡ ¡ ¡ ¡ ¡UDP ¡ Bp ¡ ¡21 ¡ ¡ ¡ ¡X ¡ smtp ¡ ¡25 ¡ ¡ ¡ ¡X ¡ hHp ¡ ¡80 ¡ ¡ ¡ ¡X ¡ pop ¡ ¡110 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡X ¡ SMNP ¡ ¡161 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡X ¡ DNS ¡ ¡53 ¡ ¡ ¡ ¡X ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡X ¡

The Magic 5-tuple A communication is uniquely identified by à Source IP address à Destination IP address à Layer 4 protocol à Source port à Destination port

UDP USER DATAGRAM PROTOCOL Initially specified in RFC 768

In the Protocol Model Applica:on ¡ NFS ¡ Telnet ¡ FTP ¡ RTP ¡ Presenta:on ¡ XDR ¡ SMTP ¡ SNMP ¡ Session ¡ HTTP ¡ RPC ¡ Trasport ¡ TCP ¡ UDP ¡ Rou:ng ¡ protocols ¡ ¡ ¡ IGMP ¡ Network ¡ ICMP ¡ IP ¡ ARP ¡ Data ¡link ¡

A Datagram Protocol à Connectionless à No initial handshaking needed à Each message is independent

Best-effort Service à Messages may be à Lost à Delivered out of order Same service as IP ’ s?

UDP Added Value à Multiplexing à Ports à Checksum to verify data integrity à Optional à No recovery

No Flow/Congestion Control à No adaptation to network condition D Could lead to server congestion C It does not give in

Why UDP? à No connection setup à Delay à Overhead à Simple à less resources à No connection state à Small message header à No congestion control

Header Format 32 ¡bit ¡ Source ¡Port ¡ Des'na'on ¡Port ¡ Message ¡Length ¡ Checksum ¡ à Checksum and Source Port are optional à Set to zero if unused

Use Cases à Reliable Network à NFS (Network File System) à Reliability not required à Periodic delivery à Media

à Error recovery might be harmful à SNMP (Simple Network Management Protocol) à Data fits in one message à DNS (Domain Name Service)

à Delivery time is crucial à Real-time à Media à Interactive à Not elastic à Media

TCP TRANSPORT CONTROL PROTOCOL GENERAL FEATURES

In the Protocol Model Applica:on ¡ NFS ¡ Telnet ¡ FTP ¡ RTP ¡ Presenta:on ¡ XDR ¡ SMTP ¡ SNMP ¡ HTTP ¡ Session ¡ RPC ¡ Trasport ¡ TCP ¡ UDP ¡ Rou:ng ¡ protocols ¡ ¡ ¡ IGMP ¡ Network ¡ ICMP ¡ IP ¡ ARP ¡ Data ¡link ¡

Features à Connection oriented à Full-duplex à Byte-oriented à Reliable à All bytes received in the right order

Use Cases Applications requiring reliability à FTP: File Transfer à SMTP, POP, IMAP: e-mail à HTTP: web

Functionality à Error control à ARQ: Automatic Retransmission Request à Flow control à Congestion control à Elastic applications

Functionality à Connection management à (De)multiplexing à Segmentation of data stream à No read/write correlation

Complex è Costly à Connection state à Memory à Processing à Larger header à Transmission overhead

Complex è Costly à Acknowledgements à Transmission overhead à Retransmission à Memory à Unnecessary retransmission à Transmission overhead