Da especificação à implementação - UERJrubi/cursos/rc/Parte1c.pdf · 2020. 3. 13. · Estudo:...

Estudo: protocolo de transporte

Estudo de caso: protocolo de transporte Da especificação à implementação

Máquinas de estados finitos

Máquinas de estados finitos estendidas

Tabelas de estados

Pseudocódigos


Camada transporte Objetivo → melhorar a qualidade do serviço oferecido pela

camada rede

Serviço de transporte

Protocolo de transporte

Modo de transmissão orientado à conexão Estabelecimento da conexão

Transferência de dados

Liberação da conexão

Supondo a camada transporte entre a aplicação e arede (modelo híbrido)

Primitivas do serviço de transporte

Estabelecimento de conexão T-Connect.Request/Indication

T-Connect.Response/Confirm

Transferência de dados T-Data.Request/Indication

T-Expedited-Data.Request/Indication

Fechamento de conexão T-Disconnect.Request/Indication


Implementação de protocolos Especificação em máquinas de estados finitos estendidas

para o transmissor e o receptor

Tradução em linguagem de programação


Cada protocolo está sempre em um estadoespecífico que consiste em todos os valores de suasvariáveis

Para cada estado, existem zero ou mais transiçõespossíveis para outros estados

Uma transição pode ocorrer quando um dado éenviado, um dado chega ou um temporizadorestoura

Gráfico direcionado que mostra todos os estadoscomo nós e as transições como arcos diferenciados


Teoria de grafos indica quais estados sãoalcançáveis e quais não o são (análise dealcançabilidade)

Eventos tais como a chegada de dados e o estourode temporizadores ocorrem

Alcançabilidade usada para detectar erros naespecificação do protocolo Incompleta → dado chega em um estado e a máquina não

sabe que ação tomar

Bloqueio → existe um conjunto de estados para o qual nãohá saída e nenhum progresso pode ser feito

PDUs do protocolo de transporte

CR: Connect Request

CC: Connect Confirm

DR: Disconnect Request

DC: Disconnect Confirm

DT: Data

ED: Expedited Data

AK: Data Acknowledgement

EA: Expedited Data Acknowledgement

RJ: Reject

ER: Error


Exemplo: conexão Estabelecimento bem sucedido

Estabelecimento recusado

Desistência de estabelecimento

Dois modelos Máquinas de estados finitos para as sequências permitidas

para as primitivas

Máquinas de estados finitos estendidas (primitivas e PDUs)

Estabelecimento bem sucedido

Iniciador Respondedor

Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda


T_Conn_Req


Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda

T_Conn_Req


T_Conn_Req


CR Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda


T_Conn_ReqCR

T_Conn_Ind


Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda

T_Conn_Ind


T_Conn_ReqCR

T_Conn_Resp

T_Conn_Ind


Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda

T_Conn_Resp


T_Conn_ReqCR

T_Conn_Resp

T_Conn_Ind


CC

Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda


T_Conn_ReqOcioso


T_Conn_Conf

CR

CCT_Conn_Resp

T_Conn_Ind


Conectado

Aguarda Aguarda

T_Conn_Conf



Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda


T_Conn_Req


Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda

T_Conn_Req


T_Conn_Req


CR Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda


T_Conn_ReqCR

T_Conn_Ind


Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda

T_Conn_Ind


T_Conn_ReqCR

T_Disc_Req

T_Conn_Ind


Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda

T_Disc_Req


T_Conn_ReqCR

T_Disc_Req

T_Conn_Ind


DR

Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda


T_Conn_Req

T_Disc_Ind

CR

DRT_Disc_Req

T_Conn_Ind


Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda

T_Disc_Ind



Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda


T_Conn_Req


Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda

T_Conn_Req


T_Conn_Req


CR Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda


T_Conn_ReqCR

T_Conn_Ind


Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda

T_Conn_Ind


T_Conn_ReqCR

T_Conn_Resp

T_Conn_Ind


Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda

T_Conn_Resp


T_Conn_ReqCR

T_Conn_Resp

T_Conn_Ind


CC

Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda


T_Conn_ReqCR

CCT_Conn_Resp

T_Conn_Ind


T_Disc_Req

Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda

T_Disc_Req


T_Conn_ReqCR

T_Conn_Resp

T_Conn_Ind


T_Disc_ReqDR

Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda


T_Conn_ReqCR

T_Conn_Ind


T_Disc_ReqDR

T_Disc_Ind

Ocioso


Conectado

Aguarda Aguarda

T_Disc_Ind

Estudo de caso: transporte

Máquinas de estados finitos estendidas contémespecificações do tipo condição/ação Condições para o disparo das transições e ações a serem

tomadas quando as transições forem disparadas

?MSG1/!MSG2 (recebe MSG1 e envia MSG2)


Ocioso


Ocioso



T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso



T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso


CR


T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso

Espera Resp

? CR |

! T_Conn_Ind

CRT_Conn_Ind



T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso

Espera Resp

Conectado

? CR |

! T_Conn_Ind

? T_Conn_Resp |

! CC

CR

T_Conn_Resp

T_Conn_Ind



T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso

Espera Resp

Conectado

? CR |

! T_Conn_Ind

? T_Conn_Resp |

! CC

CR

T_Conn_Resp

T_Conn_Ind


CC


T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

Conectado

? T_Conn_Req |

! CR

? CC |

! T_Conn_Conf

Ocioso

Espera Resp

Conectado

? CR |

! T_Conn_Ind

? T_Conn_Resp |

! CC

T_Conn_Conf

CR

CCT_Conn_Resp

T_Conn_Ind



Ocioso


Ocioso



T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso



T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso


CR


T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso

Espera Resp

? CR |

! T_Conn_Ind

CRT_Conn_Ind



T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso

Espera Resp

Ocioso

? CR |

! T_Conn_Ind

? T_Disc_Req |

! DR

CR

T_Disc_Req

T_Conn_Ind



T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso

Espera Resp

Ocioso

? CR |

! T_Conn_Ind

? T_Disc_Req |

! DR

CR

T_Disc_Req

T_Conn_Ind


DR


T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

Ocioso

? T_Conn_Req |

! CR

? DR |

! T_Disc_Ind

Ocioso

Espera Resp

Ocioso

? CR |

! T_Conn_Ind

? T_Disc_Req |

! DR

T_Disc_Ind

CR

DRT_Disc_Req

T_Conn_Ind



Ocioso


Ocioso



T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso



T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso


CR


T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso

Espera Resp

? CR |

! T_Conn_Ind

CRT_Conn_Ind



T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso

Espera Resp

Conectado

? CR |

! T_Conn_Ind

? T_Conn_Resp |

! CC

CR

T_Conn_Resp

T_Conn_Ind



T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

? T_Conn_Req |

! CR

Ocioso

Espera Resp

Conectado

? CR |

! T_Conn_Ind

? T_Conn_Resp |

! CC

CR

T_Conn_Resp

T_Conn_Ind


CC


T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

Ocioso

? T_Conn_Req |

! CR

? T_Disc_Req |

! DR

Ocioso

Espera Resp

Conectado

? CR |

! T_Conn_Ind

? T_Conn_Resp |

! CC

CR

CCT_Conn_Resp

T_Conn_Ind


T_Disc_Req


T_Conn_ReqOcioso


Espera CC

Ocioso

? T_Conn_Req |

! CR

? T_Disc_Req |

! DR

Ocioso

Espera Resp

Conectado

? CR |

! T_Conn_Ind

? T_Conn_Resp |

! CC

CR

T_Conn_Resp

T_Conn_Ind


T_Disc_ReqDR


Para facilitar a implementação, passa-se dasmáquinas de estados finitos estendidas para tabelasde estados

Tabelas de estados contém os eventos e os estados Eventos chegam em determinados estados


!DR

ocioso

!DR

ocioso

T-Disc.Req

!T-Con.Con

conectado

CC

!T-Disc.Ind

ocioso

!T-Disc.Ind

ocioso

DR

!CR

esperaCC

T-Con.Req

conectadoesperaCCociosoEstado

Evento

Tabela de estados da Aplicação/Transporte

do transmissor


!DiscReq

ocioso

!DR

ocioso

T-Disc.Req

!T-Con.Con

conectado

CC

!T-Disc.Ind

ocioso

!T-Disc.Ind

ocioso

DR

!CR

esperaCC

T-Con.Req


Evento

case estadoocioso:

se evento = T-Con.Reqcomeço

enviar CR;estado = esperaCC;

fim


do transmissor


!DR

ocioso

!DR

ocioso

T-Disc.Req

!T-Con.Con

conectado

CC

!T-Disc.Ind

ocioso

!T-Disc.Ind

ocioso

DR

!CR

esperaCC

T-Con.Req


Evento

case estadoocioso:

se evento = T-Con.Reqcomeço

enviar CR;estado = esperaCC;

fim

esperaCC:case evento

DR:enviar T-Disc.Ind;estado = ocioso;

CC:enviar T-Con.Con;estado = conectado;

T-Disc.Req:enviar DR;estado = ocioso;


do transmissor


!DR

ocioso

!DR

ocioso

T-Disc.Req

!T-Con.Con

conectado

CC

!T-Disc.Ind ocioso

!T-Disc.Ind

ocioso

DR

!ConReq

esperaCC

T-Con.Req


Evento

case estado

esperaCC:case evento

DR:enviar T-Disc.Ind;estado = ocioso;

CC:enviar T-Con.Con;estado = conectado;

T-Disc.Req:enviar DR; estado = ocioso;

conectado:se evento = DRenviar T-Disc.Ind;estado = ocioso;

senãose evento = T-Disc.Reqenviar DR; estado = ocioso;


do transmissor


ocioso

!DiscReq

ocioso

!DiscReq

T-Disc.Req

conectado

!ConConf

T-Con.Resp

ocioso

!T-Disc.Ind

ocioso

!T-Disc.Ind

DiscReq

esperaResp

!T-Con.Ind

ConReq

conectadoespera

Resp

ociosoEstado

Evento

Tabela de estados do Transporte/Aplicação

do receptor


ocioso

!DiscReq

ocioso

!DiscReq

T-Disc.Req

conectado

!ConConf

T-Con.Resp

ocioso

!T-Disc.Ind

ocioso

!T-Disc.Ind

DiscReq

esperaResp

!T-Con.Ind

ConReq

conectadoespera

Resp

ociosoEstado

Evento

case estadoocioso:

se evento = ConReqcomeço

estado = esperaResp;enviar T-Con.Ind;

fim


do receptor


ocioso

!DiscReq

ocioso

!DiscReq

T-Disc.Req

conectado

!ConConf

T-Con.Resp

ocioso

!T-DiscInd

ocioso

!T-DiscInd

DiscReq

esperaCR

!T-ConInd

ConReq

conectadoespera

Resp

ociosoEstado

Evento

case estadoocioso:

se evento = ConReqcomeço

estado = espera CR;enviar T-Con.Ind;

fim

esperaResp:case evento

DiscReq:estado = ocioso;enviar T-Disc.Ind;

T-Con.Resp:estado = conectado; enviar CC;

T-Disc.Req:estado = ocioso;enviar DiscReq;


do receptor


ocioso

!DiscReq

ocioso

!DiscReq

T-Disc.Req

conectado

!ConConf

T-Con.Resp

ocioso

!T-Disc.Ind

ocioso

!T-Disc.Ind

DiscReq

esperaCR

!T-Con.Ind

ConReq

conectadoesperaCRociosoEstado

Evento

case estado

esperaResp:case evento

DiscReq:estado = ocioso;enviar T-Disc.Ind;

T-Con.Resp:estado = conectado;enviar CC;

T-Disc.Req:estado = ocioso;enviar DiscReq;

conectado:se evento = DiscReqestado = ocioso;enviar T-Disc.Ind;

senãose evento = T-Disc.Reqestado = ocioso;enviar DiscReq;


do receptor

Bibliografia

Tanenbaum – Capítulo 1

Kurose – Capítulo 1

Soares – Capítulos 1, 2, 3 e 5

Stallings – Capítulos 3 e 4

Giozza – Capítulos 1 e 2

A. C. P. Pedroza, “Redes de Computadores:

Arquiteturas e Projetos de Protocolos”, Apostila

do GTA/UFRJ, 2001

O. C. M. B. Duarte, “Redes de Computadores”,

Apostila do GTA/UFRJ, 2004

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