Шрифт:
Еще через 2 с:
Если приемное окно было только в 2 Кбайт, отправитель будет вынужден ждать одну секунду из каждых двух перед отправкой следующих данных. Фактически, чтобы удержать непрерывный поток данных, приемное окно должно иметь размер не менее:
Окно = Полоса пропускания×Время цикла
Хотя пример несколько преувеличен (для обеспечения более простых чисел), малое окно может привести к проблемам при соединениях через спутниковые связи с большой задержкой.
Теперь рассмотрим, что происходит с высокоскоростными соединениями. Например, если полоса пропускания и скорость пересылки измеряются 10 млн. бит в секунду, но время цикла составляет 100 мс (1/10 секунды), то для непрерывного потока приемное окно должно хранить, по крайней мере, 1 000 000 бит, т.е. 125 000 байт. Но наибольшее число, которое можно записать в поле заголовка для приемного окна TCP, равно 65 536.
Другая проблема возникает при высоких скоростях обмена, поскольку порядковые номера очень быстро закончатся. Если по соединению можно будет пересылать данные со скоростью 4 Гбайт/с, то порядковые номера должны обновляться в течение каждой секунды. Не будет возможности различить старые дублирующие датаграммы, которые были отсрочены более чем на секунду при перемещении по Интернету, от свежих новых данных.
Сейчас активно проводятся новые исследования для улучшения TCP/IP и устранения упомянутых выше препятствий.
10.16 Функции TCP
Данная глава посвящена многочисленным функциям TCP. Ниже перечислены основные из них:
■ Связывание портов с соединениями
■ Инициализация соединений посредством трехшагового подтверждения
■ Выполнение медленного старта, исключающего перегрузку сети
■ Сегментация данных при пересылке
■ Нумерация данных
■ Обработка поступающих дублированных сегментов
■ Вычисление контрольных сумм
■ Регулирование потока данных через приемное окно и окно отправки
■ Завершение соединения установленным способом
■ Прерывание соединения
■ Пересылка срочных данных
■ Положительное подтверждение повторной пересылки
■ Вычисление тайм-аута повторной пересылки
■ Снижение обратного трафика при перегрузке сети
■ Сигнализация поступления сегментов не по порядку
■ Зондирование закрытия приемного окна
10.17 Состояния TCP
Соединение TCP проходит несколько стадий: устанавливается соединение посредством обмена сообщениями, затем пересылаются данные, а далее соединение закрывается с помощью обмена специальными сообщениями. Каждый шаг в работе соединения соответствует определенному состоянию этого соединения. Программное обеспечение TCP на каждом конце соединения постоянно отслеживает текущее состояние другой стороны соединения.
Ниже мы кратко рассмотрим типичную смену состояний сервера и клиента, расположенных на разных концах соединения. Мы не ставим целью дать исчерпывающее описание всех возможных состояний при пересылке данных. Оно приведено в RFC 793 и документе Host Requirements.
Во время установки соединений сервер и клиент проходят схожие последовательности состояний. Состояния сервера показаны в таблице 10.3, а состояния клиента — в таблице 10.4.
Таблица 10.3 Последовательность состояний сервера
| Состояние сервера | Событие | Описание |
|---|---|---|
| CLOSED (закрыто) | Фиктивное состояние перед началом установки соединения. | |
| Пассивное открытие серверным приложением. | ||
| LISTEN (отслеживание) | Сервер ожидает соединения с клиентом. | |
| Сервер TCP получает SYN и посылает SYN/ACK. | Сервер получил SYN и послал SYN/ACK. Переходит к ожиданию ACK. | |
| SYN-RECEIVED | Сервер TCP получает ACK. | |
| ESTABLISHED (установлено) | Получен ACK, открыто соединение. |
Таблица 10.4 Последовательность состояний клиента
| Состояние сервера | Событие | Описание |
|---|---|---|
| CLOSED | Фиктивное состояние перед началом соединения. | |
| Клиентское приложение запрашивает соединение. Клиент TCP посылает SYN. | ||
| SYN-SENT | Клиент TCP послал SYN серверу. |