TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security)
Шрифт:
Далее клиент посылает сегменты, начинающиеся с байтов 2001, 3001 и 4001 в указанной последовательности. Отметим, что клиент не ожидает ACK после каждого из посланных сегментов. Данные пересылаются партнеру до заполнения его буферного пространства (ниже мы увидим, что получатель может очень точно указать объем пересылаемых ему данных).
Сервер экономит пропускную способность соединения, используя единственный ACK для указания успешности пересылки всех сегментов.
На рис. 10.10 показана пересылка данных при потере первого сегмента. По завершении тайм-аута пересылка сегмента повторяется. Отметим, что, получив
Рис. 10.10. Потеря данных и повторная трансляция
10.6 Закрытие соединения
Нормальное завершение соединения выполняется с помощью той же процедуры тройного рукопожатия, что и при открытии соединения. Каждая из сторон может начать закрытие соединения по следующему сценарию:
A: "Я закончил работу. Данных для пересылки больше нет".
B: "Хорошо".
В: "Я тоже завершил работу".
A: "Хорошо".
Допустим и такой сценарий (хотя он используется крайне редко):
A: "Я закончил работу. Данных для пересылки больше нет".
В: "Хорошо. Однако есть какие-то данные…"
В: "Я тоже завершил работу".
A: "Хорошо".
В рассмотренном ниже примере соединение закрывает сервер, как это часто происходит для связей клиент/сервер. В данном случае после ввода пользователем в сеансе telnet команды logout (выйти из системы) сервер инициирует запрос на закрытие соединения. В ситуации, показанной на рис. 10.11, выполняются следующие действия:
1. Приложение на сервере указывает TCP на закрытие соединения.
2. TCP сервера посылает заключительный сегмент (Final Segment — FIN), информируя своего партнера о том, что данных для отправки больше нет.
3. TCP клиента посылает ACK в сегменте FIN.
4. TCP клиента сообщает своему приложению, что сервер хочет закрыть соединение.
5. Клиентское приложение сообщает своему TCP о закрытии соединения.
6. TCP клиента посылает сообщение FIN.
7. TCP сервера получает FIN от клиента и отвечает на него сообщением ACK.
8. TCP сервера указывает своему приложению на закрытие соединения.
Рис. 10.11. Закрытие соединения
Обе стороны могут одновременно начать закрытие. В этом случае обычное закрытие соединения завершается после отправки каждым из партнеров сообщения ACK.
10.6.1 Внезапное завершение
Каждая из сторон может запросить внезапное завершение (abrupt close) соединения. Это допустимо, когда приложение желает завершить соединение или когда TCP обнаруживает серьезную коммуникационную проблему, которую не может разрешить собственными средствами. Внезапное завершение запрашивается посылкой партнеру одного или нескольких сообщений reset (сброс),
10.7 Управление потоком
Получатель TCP загружается поступающим потоком данных и определяет, какой объем информации он сможет принять. Это ограничение воздействует на отправителя TCP. Представленное ниже объяснение данного механизма является концептуальным, и разработчики могут по-разному реализовать его в своих продуктах.
Во время установки соединения каждый из партнеров выделяет пространство для входного буфера соединения и уведомляет об этом противоположную сторону. Обычно объем буфера выражается целым числом максимальных размеров сегмента.
Поток данных поступает во входной буфер и сохраняется в нем до пересылки в приложение (определяемое портом TCP). На рис. 10.12 показан входной буфер, способный принять 4 Кбайт.
Рис. 10.12. Приемное окно входного буфера
Буферное пространство заполняется по мере поступления данных. Когда приложение-получатель забирает данные из буфера, освободившееся место становится доступным для новых поступающих данных.
10.7.1 Приемное окно
Приемное окно (receive window) — любое пространство во входном буфере, еще не занятое данными. Данные остаются во входном буфере, пока не будут задействованы целевым приложением. Почему приложение не забирает данные сразу?
Ответить на этот вопрос поможет простой сценарий. Предположим, что клиент переслал файл на сервер FTP, работающий на очень загруженном многопользовательском компьютере. Программа FTP далее должна прочитать данные из буфера и записать их на диск. Когда сервер выполняет операции ввода/вывода на диск, программа ожидает завершения этих операций. В это время может запуститься другая программа (например, по расписанию) и, пока программа FTP запустится снова, в буфер уже поступят следующие данные.
Приемное окно расширяется от последнего подтвержденного байта до конца буфера. На рис. 10.12 сначала доступен весь буфер и, следовательно, доступно приемное окно в 4 Кбайт. Когда поступит первый Кбайт, приемное окно сократится до 3 Кбайт (для простоты мы будем считать, что каждый сегмент имеет размер в 1 Кбайт, хотя на практике это значение меняется в зависимости от потребностей приложения). Поступление следующих двух сегментов по 1 Кбайту приведет к сокращению приемного окна до 1 Кбайта.
Далее приложение примет 3 Кбайт данных из буфера, освобождая место для приема следующей информации. Мысленно это можно представить как сдвиг окна влево. А в буфере доступными станут уже 4 Кбайт.
Каждый посланный приемником ACK содержит сведения о текущем состоянии приемного окна, в зависимости от которого регулируется поток данных от источника.
По большей части размер входного буфера устанавливается во время запуска соединения, хотя стандарт TCP и не оговаривает реализации управления этим буфером. Входной буфер может увеличиваться или уменьшаться, осуществляя обратную связь с отправителем.