TCP TAHOE

TCP Tahoe

André Amaral, Rickson Caique Castor Varjão

Curso de Bacharelado em Engenharia Da Computação – Faculdade Área 1
Caixa Postal 41.720-200 – Salvador – BA– Brasil

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Abstract. This article is a description of the TCP protocol Tahoe, with its features and describing in detail their particular features based on an existing congestion problem in the transport layer. Present the results obtained with the solution to the congestion that occurs in the transport layers.

Resumo. Este artigo constitui uma descrição do protocolo TCP Tahoe, apresentando suas características e descrevendo de forma detalhada suas funcionalidades particulares com base em um problema de congestionamento existente na camada de transporte. Apresentar os resultados obtidos com a solução do congestionamento que ocorre nas camadas de transportes.

1. Introdução

Devido à grande evolução da tecnologia e assim consequentemente um aumento no número de usuários na rede. Esse aumento no número de usuários transformou-se em um problema que podemos identificar como um congestionamento. O congestionamento proporciona o significativo aumento no tempo de envio dos pacotes, uma redução da vazão e uma perda de dados.

Observando o surgimento e uma possível evolução de um problema com mais gravidade para as camadas de transportes, ocasionou a necessidade de projetar um protocolo específico capaz de atender e solucionar esse congestionamento.

O objetivo deste artigo tem como base apresentar o comportamento e as funcionalidades de um protocolo TCP (Transmission Control Protocol) que seja capaz de solucionar as dificuldades e atender as demandas de um congestionamento em rede.

2. TCP Tahoe

A tecnologia se desenvolve de maneira vertiginosa. Cada vez mais os saltos inovadores que, antigamente, levavam décadas para se concretizar, atualmente, se desenrolam rapidamente, sempre em menores intervalos de tempo. Assim, o aumento significativo dos dispositivos conectados à Internet impactou também no crescimento de demanda do tráfego da rede e em criações de maneiras para remediar estes engarrafamentos, gerados pela grande quantidade de novos hospedeiros.

A camada do modelo TCP/IP que trabalha com a transmissão de pacotes é a camadas de transporte, que também fornece a comunicação entre os sistemas finais. Já a camada de rede fica responsável pelo encaminhamento de dados, ela faz o roteamento e o envio destes mesmos segmentos. Quando o número de pacotes enviados de um sistema final a outro é maior que a capacidade do meio utilizado, acontece o congestionamento.

Antes da criação do TCP Tahoe, não existia o controle de congestionamento. O enfileiramento de dados crescia, à medida que a capacidade da rede utilizada fora sendo ocupada pelos sistemas finais, de tal modo que as cargas de pacotes oferecidas eram maiores que a capacidade de processamento. Logo, o TCP Tahoe tivera que ser implementado, em 1988, para sanar este problema. Com o objetivo de diminuir a taxa de transmissão de dados quando identificado um congestionamento na rede.

No TCP Tahoe, o diagnóstico de congestionamento é dado pelo esgotamento do timer de envio de um pacote (Timed Out) ou por 3 ACKs (Acknowledgement - Reconhecimento) duplicados. O esgotamento do timer acontece quando um pacote não chega ao seu destino em um determinado tempo estipulado pelo próprio protocolo, se baseando no fluxo, e os ACKs duplicados acontecem quando o emissor recebe 3 ACKs duplicados de um mesmo segmento. Neste último caso, sendo que o segmento enviado é perdido depois do segmento que está sendo reconhecido. Sabendo disso, o receptor manda confirmações para o último pacote recebido, informando a perda.

O TCP Tahoe começa seu funcionamento com a utilização do Slow Start (Partida Lenta), o qual inicia o envio de dados com um valor pré-determinado de segmento e de acordo com a transmissão e reconhecimento bem sucedido destes segmentos, a taxa de envio vai aumentando exponencialmente até ocorrer alguma perda. A janela de congestionamento (Congestion Window – CWND) é a medida dinâmica da transmissão de dados da rede, impondo limites no envio de dados do transmissor. No TCP Tahoe, a janela CWND começa com o valor de segmento igual a 1, e vai crescendo a cada RTT (Round Trip Time) – que representa o tempo decorrido a transmissão de um pacote e o recebimento do ACK (confirmação do rebecimento de pacote). Se houver um evento de perda, ou seja, um congestionamento, o remetente TCP reestabelece o valor da janela de congestionamento para 1, e o processo de partida lenta se inicia novamente.