「ネットワークノート」の版間の差分

2007年5月13日 (日) 12:05時点における版

第一回 Introduction

回線交換とパケット交換

回線交換
- 電話のように仮想回路を設定
- 大域は保障、Jitgterなし(少ない)　=　送ったタイミングで受信
- 時分割交換も使用
- 使用時間に応じた請求書
パケット交換
- データをパケット単位に分割
- 各パケットは独立に配送　=　経路も独立
- データにはヘッダを添付
  - 宛先や発信元を指定
  - その他の情報
- データを送るときに回線を占有
- 送ってないときには開放
  - 回線利用効率の向上
    - 安い料金に出来る可能性
- 問題点
  - パケット送信において、確実に届けることが難しい
  - 大域の保障なし

相手の指定

計算機が二台の場合
- 通信相手の指定は不要
  - 相手に送ればよい
- 本当は識別が必要
  - 自分に送る場合もある
計算機が複数ある場合
- 通信相手の識別が必要
- 自分を識別する必要もある
- 識別子の例
  - Social Security Number(社会保障番号)
  - Driver License Number(運転免許証)

名前、アドレス、経路

名前
- 位置に独立な識別子
- 移動しても変化しない
アドレス
- 相手が移動しても変化しない識別子
- 自分が移動したら変化する可能性
経路
- 自分と相手の相互関係に依存
- 片方が移動すると変化する
- 移動しなくても、ネットワークの状態によって変化する可能性も

プロトコル

計算機同士の取り決め
- きちんと定義する必要あり
- 双方で同じプロトコルをサポート
- 仲介する媒体もサポート
様々な要素が関係
- 時間、状態、出夏、エラー検出
- 打切り、再送、割り込み、時刻
- コネクタ、エラー通知、輻輳(ふくそう)通知

RS232C

調歩非同期
- 図
- 通信しないときには-15V
- 通信の開始はStart Bit
- 通信の終了はParity Bit
- その後Stop Bit

プロトコル

実際の通信には様々な取り決めが必要
全部がうまく動いて初めて通信が可能
- 全部を考えるのは面倒
- 階層的な整理をすることで解決
OSI基本参照モデル
- 7層のモデル
- 実装モデルではない
下記のサービスを上位のサービスが利用
- 図を参照

種々のプロトコル軍

TCP/IP
- IPv4, IPv6, ICMP, TCP, UDP, SNMP, RIP, OSPF, BGP, SMTP, TELNET, FTP
OSI : ISO規格
- IP, TP4, CMIP, IS-IS, IDRP
- インターネットでも使用
  - IS-IS, ASN-1
AppleTalk : MAC
- 16bitアドレス、ローカルな環境
- Plug-and-Play
IEEE : LAN規格
- 46bit/64bit MACアドレス
プロトコルが異なると、相互の通信は不可能
- 通訳できる箱を経由

第二回 Ethernet

単位

Bit
- 二進数一桁分の情報量
byte
- 8bitのこと
- 9bitの場合もある
- 36bit計算機(ACOS)
octet
- 8bitのことをきっちり表現
dBm
- 電力の単位
  - 0dBm = 1mW, 20dBm = 100mW

Ethernet

1972-1976 3Mbps版がXeroxで開発
- 原型はAloha/衛星を用いた通信プロトコル
- Bob Metcaffe
1980 Degital, Intel, Xerox
- 10Mbps版
- 広く普及
- DIX版とも呼ばれる
IEEE802委員会
- 802.3 Ethernet

規格の入手法

RFC
ID(Internet-Drafts)
IEEE
ITU-T

Ethernet

元々は同軸ケーブルを使用
- 固有インピーダンス 50Ω
- 両端を50Ωの純抵抗で終端
  - 反射波が発生しないように
同軸ケーブル
- 外界との遮断(シールド)効果が高い
  - ノイズが入らない、出さない

構成

各局はトランシーバに接続
- ケーブルを切断してNコネクタを半田付け
- Vampire Tapで同軸ケーブルに「噛み付く」
  - 専用工具で穴を開け装着
- 最小間隔は2.5
  - 2.5m間隔で印
- ケーブル上に信号の送受信
同軸ケーブルは最大500m
最大100局
10Mbps: 1bitは100ns

bitの表現

Manchester Coding
- 図を参照
- 0V 2.0Vの順にくれば1, 0V -2.0Vの順にくれば0
Octetの表現
- LSBからMSBへ送信 = リトルエンディアン
- 図の例は01100
- ただしFCSは例外

Ethernet Frame

Ethernetのフレーム形式
- Preamble:101010の繰り返し
  - 受信経路の同期を取る
- SFD:Start Frame Delmiter{10101011}
- Addressは6byte = 48bit

アルゴリズム

送信前に媒体をチェック
- 他局が送信中なら終わるまで待つ
- 96bit分間隔をあける(Inter Packet Gap)
送信中も媒体をチェック
- 送信信号と受信信号の不一致
  - 衝突(collision)
- 複数の局が同時に送信(同時に送信開始等) -> 衝突
  - フレーム送出を中止
  - Jam信号: 32bitのbit 1を送出

衝突時の挙動

同時送信
- データの正しい伝送は不可能
- しかし、Ethernetではさけられない
- Jam signalを送出
- サイド送信を試みる
衝突は事故ではない
- 日常的に発生する
- 送信データは廃棄せず、再送する
Backoffアルゴリズム
- 整数ウラン数(単位はslot time)だけ待つ
- 0 <= r < 2^k
  - kは衝突回数
  - Binary Exponential Backoff
  - Backoffとは、待ち時間をどんどんと増やしていくというニュアンス
- kの最大数は15

最低フレーム長

10Mbps Ethernet
- 512bit: slot time
  - 64byte
  - Preambleを除く部分の最低長
  - Header + Data + FCS
- Ethernetの端まで言って戻ってくる時間
  - slot timeより短くする
- この条件で衝突を検出
- Dataが短い場合にはpadding
最大フレーム長
- Data部1500octet
- 1518octet
  - preambleを除く

CSMA/CD

Carrier Sense
- 媒体を送信前にチェック
Multiple Access
- 複数が同時にアクセス
Colision Detection
- 衝突を回避

Ethernetの表記と変種

10Base5
- 10Mbps
- Baseband
- 500m伸びる(概数)
10Base2
- 細いケーブルで185mまで
- BNC Tコネクタで直結
10Base-t
- UTPとHubを使用
- 100mまで
- Twist Pairを使うのでT

Ethernetの変種

10Broad36
- Broadband system
10Base-FL
- 光ファイバー
100Base-TX
- FastEthernet, UTP, 100m
100Base-FX
- FastEthernet, 光ファイバー
1000Base-SX
- GigabitEthernet
- 光ファイバー, マルチモード, 850nm
1000Base-LX
- GigabitEthernet
- 光ファイバー, シングルモード, 1310nm
100Base-T
- GigabitEthernet
- UTP, 4対全部使用, 100m
10GBASE-SR
- 10GigabitEthernet
- マルチモードファイバー, 850nm, 26〜300m
10GBASE-LR
- 10Gigabit Ethernet
- シングルモードファイバー, 1310nm, 10km
10GBASE-ER
- 10Gigabit
- シングルモードファイバー, 1550nm 30〜40km
10GBASE-LW
- C-192回線を使用, 9.6Gbps

第三回

Ethernet以外のデータリンク

Token Ring/FDDI
- リンク状にネットワークを構成
- トークン(送信権)を巡回
- トークンを持っている場合だけ送信可能
Token Bus
- トークンアルゴリズムを共有媒体で実現
PPP : シリアル回線でのパケット転送
- RFC1661, HDLC フレーム形式(RFC1662)
- HDLC : 6bit連続1はflagのみ
  - zero-insertion/deletionで回避
SONET
- Syncronized Optical Network
- 電話回線の構造化、オーバーヘッド
- STS-1 : Frameを毎秒8000回
  - 90 * 9 *8000＝51。84Mbps
- ただし、SPEは87 * 9 * 8000 = 50.112M
- STS : Synchronous Transport Signal
SONET : (ANSI)
- STS-3 : STS-1を3つ octet interleave
  - 155.52Mbps / 150.336Mbps
- STS-12 : 622.08Mbps / 601.344Mbps
- STS-48 :
- STS-192 :
- OC-3/-12/-48/-192 : STS-nを光信号にしたもの
SDH : Synchronous Digital Hierarchy (ITU-T)
- STM : Synchronous Transport Module
  - n :1,4,16,64 (4分の１が正しいはずだが...)
ATM : Asynchronous Transfer Mode
- 「本当」は Layer-3 Protocol
  - でもInternetはATMをL2として使う
- 53octetの固定長Cell
- 回線交換
  - データ送出前に呼の確立が必要
- VPI/VCI
  - データが所属している呼を指定
  - VC : Virtual Call
  - VP : Virtual Path(沢山のVCを束ねる)
- SVC/PVC : switched/permanent virtual call

Ethernet アドレス

48bit MAC(Media Access control)アドレス
- アドレスの表記 : 16進
- 00:11:22:33:44:55 や 0011:2233:4455などの表記
通常はベンダが設定
- ROMに個別にアドレスを焼きこむ
- アドレスというよりもID
24bit単位で管理を分割

Ethernetの受信

各局は「全て」のフレームを受信
- 自分宛のフレームを受理
- ブロードキャストも受理
  - 宛先アドレス ff:ff:ff:ff:ff:ffは全員が聞かなくてはいけない
- 必要なマルチキャストも受理
- その他は廃棄
効率化のために
- Ethernet i/f でこれらの処理
- パケット受理の際に割り込み
Primiscious mode
- 全パケットを受理
- アナライザやSecurity攻撃で使用

Ethernetの拡張

10Base5の場合
- 500mを拡張したい
- リピータの使用
  - Layer-1での転送
マルチポートリピータ
- Hubとも呼ばれる(スイッチとは違う)
ループ不可(厳禁)
リピータによる拡張
- 波形の整形(時間軸、電圧)
- 衝突は反対側に伝搬
- 障害があるセグメントの分離
最小パケットで衝突が伝搬
- リピータの最大数に制限
  - ケーブル中の伝搬遅延
  - リピータの伝搬遅延
- "Cut Through"転送を可能
  - パケット全体を受信する前に転送開始

リピータは
- 衝突も転送
- 拡張されたEthernetで一つの世界
Collision Domain
- 衝突が典範する領域
リピータは
- Collision Domainを拡張
ブリッジは
- Collision Domainを分割
- ただし、Broadcastは単一Domain
  - ルータはBroadcast Domainを分割

Ethernetスイッチ

基本的にはBridge、ポート数は多い
MACアドレスの学修
- 不要なパケットの転送の抑制
- 知らない宛先の場合は転送
- マルチキャスト、ブロードキャストは転送
帯域の効率的な利用が可能
- 1倍 - n倍, nはポート数

第七回

経路制御

パケットをどの様にしてあて先に届けるか?
- 最適な経路は?
- Loopの発生をどう防ぐか?
- ネットワークのトポロジヘの動的な対応
  - 収束が速い
- Scaling
- 大規模ネットワークに対応
176,499経路(2005/11/07時点)

他のサービスに依存してはならない
- Bootstrap問題が発生
- 隣接するノード間の接続性のみを使用
特定のノードに依存しない方式
- 特定のノードがダウン
- 特定のノードへのリンクがダウン
各ノードに設定する知識を最小限に
- 分散的なアルゴリズムで経路の計算
オーバーヘッドが小さいこと
- 経路情報交換の帯域やメモリ
- 計算に必要なCPUやメモリ
IPは信頼性がない電送
- 再送などは経路制御プロトコルで実施
経路制御の方式
- Hop-by-hop
  - 宛て先アドレスに基づいて次段ルータを決定
  - 現在のインターネットで用いられている
- Source Routing
  - 経路を発信元で決定
  - パケットに経路を明示
静的な経路制御
- プロトコルは不要
- ネットワークの規模と管理の手間
動的な経路制御
- トポロジ変化に対応
  - ルータやリンクのダウン

経路計算の方式

Distance Vector (Bellman-Ford)型
- 逐次的な計算
- RIP, RIP-2, RIPng
- Path Vector 型
  - BGP-4, IDRP
  - 付帯情報でのループの回避、経路選択
Link State (Shortest Path First)型
- トポロジデータベースの同期
- 各ノードでSPFの計算
- OSPF, IS-IS

RIP

Distance Vector 型の経路制御プロトコル
- 元々は Xerox XNS のプロトコル
  - IP番は RFC1058 で定義
- Metric: 1 -- 16
- 経路情報の広告は30秒毎
- 180秒更新されない情報はholddown
  - Metricを16に
- さらに120秒更新されないと削除
基本
- 採用した経路を隣接ノードに30秒毎に広告
  - Metricは1以上増やして
- 具体的にどうなるのかは配布資料(11/30 P1 上の図)。

Count to infinity

非常に遅い収束の例
- 配布資料(11/30 P1 下の図)

RIP収束の改善

Split Holizon
- 宛て先dの経路の方向にはdを広告しない
Split Holizon with Poisoned Reverse
- 宛て先dの経路の方向にはdをmetric=16で広告
Triggered update
- 経路の更新時には、30秒待たずに広告
いずれにしても収束は速くない
- 小さなネットワークに限定
- Metric最大値(無限大)は16

RIPパケット

配布資料(11/30 P2 左上)
コマンド
- 1 : request
- 2 : response あるいは30秒毎の広告
バージョン : 1
25回まで必要なら繰りかえす
- 最大512octet

演習

配布資料(11/30 P1 上の図)
Sに対する経路はどうなるか
Split Holizon を用いるとどうなるか
Split Holizon with Poisoned Reverse を用いるとどうなるか
Triggered update を用いるとどうなるか?

OSPF

OOSPF : Open Shortest Path First
- 公開されたLink-State型経路制御プロトコル
- 現在はOSPF version 2 で RFC2328に規定
  - 244 page 447kB (plain textで)
  - 全部丁寧に説明すると大変
- OSPF version 3 は IPv6用(RFC2740)
インターネットではIS-ISも使われる
- とくに U.S. の ISP では

Link State 型経路制御

基本は簡単
- ネットワークのトポロジのデータベースを作成
- 各ノードでSpanning Treeを計算して経路表を作成
実際にはそんなに簡単じゃない
- データベースは各ノードでコピーを保持
- データベースの同期をどう取るかが問題
  - 効率や同期の速度、設定
  - 収束に影響

OSPFの基本

データベース
- LSAの集合
  - LinkState Advertisement
- Router LSA : Type-1
  - 各OSPF ルータが生成する
  - 接続されているネットワーク情報を記述
- Network LSA : Type-2
  - 各ブロードキャストネットワーク...
  - ...
  - ...

第八回

OSPF

配布資料(11/30 P2 左、上から2番)
マルチアクセスネットワークをノードにする
Type-1 LSA の作成

SPF計算

データベース
- 基本的には Type-1 LSA と Type-2 LSA
- SPFの計算
R1の場合 :
配布資料(11/30 P2,P3)

第九回

OSPF データベースの同期

Point-to-Pointリンクは簡単
- お互いに同期を取る
- 差分があったら送る
- 受け取ったらACK
ブロードキャストネットワーク
- 相手を設定すれば、プロトコルは楽
- O(n^2)の設定の手間が必要
  - overheadも大きい
- 設定は最小限にしたい
  - 自動でルータを発見したい
- Network LSAの設定は誰がするの?
  - 自動的に決めたい

前提

各ルータには名前をつける
- Router ID
- 32bitの値
  - IPv4アドレスを使ってもよい
  - OSPFv3でも32bit
  - あくまで識別子
- 重複があると大変!
解決法: O(n)で済ませたい
- 一台のルータを代表ルータとして選定
- 他のルータは代表ルータとDBを同期
- 代表ルータがNetwork LSAを生成

Hello Protocol

ブロードキャストネットワークの場合
- Hello Protocolを用いる
- AIISPFRoutersにマルチキャスト
  - 224.0.0.5
  - Ethernetマルチキャスト
- 定期的: たとえば10秒に一回
- Helloを最近受信したルータのリストを添付
  - 通信の双方向性を確認
パラメータ
- Hello Interval
  - Helloの通信間隔
  - 例えば10秒
- RouterDeadInterval
  - ルータがダウンしたと判定する時間
  - 例えば40秒
- Priority
  - ルータがDRによる順位
- パラメータは共通でなければならない
  - 異なったパラメータのHelloは無視

DRの選出

DR: 指定ルータ
- LAN内のルータデータベースの同期の責任
- ネットワークに代わり、Network LSAを生成
- 非常に重要
Priorityが大きいルータがDRになる
- Priority 0はDRには決してならない
- 既にDRが決まっている場合にはそれに従う
  - Priorityの大きなルータに後で変更しない
- Backup DRも決めておく
ルータの関係
- DR--その他のルータ: Adjustment
- その他のルータ間: Neighbor

LSAの同期

Adjustmentが確立した: Init
Master/Slaveの確認: ExStart
- Router IDが小さい方がMaster
- 初期シーケンス番号も確認
LSAタイトルの確認: Exchange
- 必要なLSAをメモしておく
  - 不足しているもの
  - 自分の知っている方法がないもの
必要なLSAの交換:Loading
LS Request / LS Update
同期が完了した: Full

LSAの更新

マルチアクセスネットワークの場合
- ルータ --> 指定ルータ --> その他のルータ
- マルチキャストの利用
- Ackが来ない場合
  - 陽に再送
  - この場合にはUnicast

NBMA

NBMA: Non-Broadcast Multi-Access Network
- ブロードキャストをサポートしていない網
  - ATM, Frame Relay, X 25
- 指定ルータでは網状のルータを全部指定
  - 面倒だがやむを得ない
その他はブロードキャストネットワークと同じ

実際のOSPF

エリア
- 経路ドメインをエリアに分割
- バックボーンエリア
  - Area ID 0.0.0.0
- その他のエリアはバックボーンに隣接
  - そうでない場合にはVisual Link
  - バックボーンを仮想的に拡張
- エリア間では経路のサマリをやり取り
  - Type-3 LSA
  - SPFはエリア内部に限定
外部経路
- ASBRに対する経路
  - Type-4 LSA
- 外部経路
  - Type-5 LSA

距離ベクトル型とリンク状態型

どちらがよいか、は簡単ではない
- RIPが良くないのはまあ自明だけど
比較基準
- 収束速度、メモリ、大域、計算量
リンク状態型のほうがやや良いか
- 更新されたLSAは直ちに送信
- 経路計算はその後実施
- 距離ベクトル型では計算後に送出

経路制御の階層

実際のインターネット
- 共通のポリシで管理されている領域
  - Autonomous System (AS)
  - Routing Domainとも呼ぶ
- ASが相互接続されてインターネットを形成
リンクの維持にはコスト
- 使っていい人といけない人を分離したい
  - 顧客は使っていい
  - 顧客の顧客も使っていい
- -> ポリシルーティング

ポリシの例

AS-1 <--> AS-2
- AS-1 / AS-2 で費用を支出
- 顧客関係にないAS-3の仕様不可
実現方法
- Distance Vector Protocol
  - AS-1にはAS-3の経路を教えない
関係例
- AS-1はAS-2の顧客
- AS-2はAS-3の顧客
- -> AS-1はAS-3 <--> AS-4を通ってよい
実装例
- AS-3は(AS-1, AS-2, AS-3)の経路をAS-4に送出
問題点
解決法
- 経路にAS情報を添付する
嬉しい点
- AS単位での広告・受理・優先度制御が可能
- AS情報でのループ検出も可能
インターネットでは
- AS: アドレス(経路)とは独立の番号
  - 16bit
  - レジストリによる割り当て・管理
経路制御の階層
- IGP: AS内部での経路制御
  - Interior Gateway Protocol
- EGP: AS相互間の経路制御
  - Exterior Gateway Protocol

BGP

Border Gateway Protocol
- RFC1771で定義
- BGP version 4
現在は多くのRFCで機能追加
- RFC2858 複数のプロトコルへの拡張
- RFC2545 IPv6への拡張
経路情報の送受
- TCPを使用
BGPのモデル
経路と属性
- 経路(の集合)に属性を添付
  - AS Path広告されてきたASのリスト
  - NextHop: 転送先のアドレス
  - MED: 複数のAS間のリンクを選択
Abilene(AS11537)から見た経路の例

BGPの運用

16bit中およそ半分が割り当て済み

IPでの経路制御

経路はPrefixで表現
アドレスとそのmask長
例:
- 133.11.0.0/16
- 157.82.33.32/27
同一経路が存在する場合
Best Match(最長一致)を優先
例:
- 133.11.0.0/16
- 133.11.20.0/20
- 133.11.21.128/25

IPでの経路表

Best Match(最長一致)
- 単純な表では探索効率が悪い
  - 最長一致でなくてもそうだけど
木構造の経路表を使用する場合が多い
- Patricia Tree
  - BSD UNIXで使用
- 縮退した二分木
  - TRIE
  - ハードウェアでの実現
  - 例: 日立 GR2000

経路表の例

Best Matchの問題

Default routeとの関連
- Default route: 0.0.0.0/0
  - 全ての宛先にmatch
ループが発生する可能性
- 解決策
  - R2で133.11.0.0/16を設定
  - Null0に133.11.0.0/16を設定
  - ->ICMP destination unreachable
経路表検索の複雑さ
- 単純な表検索ではすまない
  - ハードウェアの実現が面倒
- Trieを探索するハードウェアは既に稼動
  - 日立GR-2000
Prefix Lengthの長い経路が優先される
- 正当な/16と誤った/24
- 経路表のhijackが可能

第十回

Acknowledgement

TCPセグメントの受領確認
- Ack#でどこまで受信したのかを示す
  - Ack#は次に受信するべきOctetのSEQ#
Ackが来ない場合
- データ(Ack)の損失の可能性
- 単に遅れている可能性
正しくデータを送るためには
- ある時間でタイムアウト
- Ackされていないデータを再送
- 再送のため、Ackされていないデータは保持
Ack送出タイミング
- Delayed Ack
  - ちょっとだけ待つ
  - 複数のセグメント到着に単一Ack

タイムアウト

問題 : いつタイムアウトするか
- SRTT : Smoothed Round Trip Time
  - SRTT = α*SRTT + (1-α)*RTT
- RTO : Retransmission TimeOut
  - RTO = min[UBOUND, max[LBOUND, β*SRTT]]
- UBOUND : 上限、例えば1分
- LBOUND : 加減、例えば1秒
- α : Smooting factor(0.8 -- 0.9)
- β : delay variance factor (1.3 -- 2.0)
初期値
- 3way handshake時のRTTのβ倍を目安

TCPセッションの例

配布資料(12/21 上)

TCPの辛いところ

仮定しているネットワーク層
- 信頼性がないサービス
- パケット損失時の通知も無い
全てのTCPメッセージに損失の可能性
- データは届いたがAckが失われた可能性
  - どちらが失われたか区別出来ない
タイムアウトで再送するしかない
- タイムアウトの設定が鍵
Aggressiveな再送
- 効率の低下
- 公平性の観点から問題
環境の変化
- 競合するトラフィックは動的に変化
- 経路も変化する可能性

パケット損失

パケット損失の発生
- 回線上の残留エラー
  - ルータ等のバッファ上のbit化け
- ルータ等でのバッファ問題
  - 入力queueのオーバフロー
  - カードからのバックプレーン等への帯域
  - スイッチング能力不足
  - 出力queueのオーバフロー
- Ethernetのcollision
  - 10回連続したcollision
  - duplex mismatch : 誤設定

Silly Window Syndrome

Windowがちょっと開く
- ちょっとだけ送信できる
これが繰り返されると
- 小さなTCPセグメントが飛び交う
- ネットワークの効率が低下
  - TCP/IPヘッダは40octet
  - ルータでのパケット単位の処理
対策
- 送信側は、MSS分Windowが開くまで我慢
- MSS:Maximum Segment Size

Karn's Algorithm

TCPでのRTO
- RTTの観測に基づく
  - リンクの負荷の変動
  - 経路が変わる可能性
再送したsegmentのRTT
- 区別は困難
  - 最初のsegmentに対するACK
  - 再送したsegmentに対するACK
- なので、SRTTの計算には組み入れない

再送

再送時には、同じデータを送る必要は無い
- TCPはStream Protocol
  - Sequenced Packet Protocolではない
再送時に追加データがある場合
- それを含めて送ってよい
  - 回線利用効率の向上
Interactive sessionでは有効
- 再送時に新しいデータがあるかも

Slow Start

TCPセッション
- ほかのTCP/UDP通信と帯域を共有(競合)
- わがまま厳禁
  - 公平な帯域の利用が必要
過度な送信
- 利用可能な帯域以上の送信
- パケット損失
  - 過負荷によることが多い
パケット損失 : 通信効率の低下
- 同一内容を再送信 : 回線利用効率低下
- タイムアウト待ち : TCPの性能低下
如何にパケット損失なしに高性能を得るか
- 下から徐々に帯域の限界を攻める
rwnd : 受信したwindowの最新値
cwnd : Congestion Window
- TCP初期化時には1MSSにセット
- min(cwnd, rwnd)に基づいて送出
  - ある意味「自主規制」
ssthresh : Slow Start Threshold
- 初期化値は例えばrwnd
cwnd < ssthresh
- Slow Start
cwnd > ssthresh
- Congestion Avoidance
Slow Start時
- 重複の無いACK受信時
  - cwnd += MSS
Congestion Avoidance時
- 重複の無いACK受信時
  - cwnd += MSS * MSS / cwnd
  - 1RTT毎に += MSS
タイムアウト時
- ssthresh = max(Flightsize/2, 2*MSS)
  - Flight Size :未 ackの送信済みデータ量
- cwnd = MSS
  - Slow Startをやり直し

Fast Retransmit/Fast Recovery

Out of order セグメント受信時
- 直ちにduplicate ACKを送出
Gapが(一部)埋まったとき
- 直ちにACKを送出
3回、同じACKを受信した送信側
- ssthresh = max(Flightsize/2,2*MSS)
- 直ちに再送
  - 再送タイムアウトを待たずに
- cwnd = ssthresh + 3*MSS
- さらに重複ACKを受信すると
  - cwnd += MSS
新規ACK受信時
- cnwd = ssthresh

SACK

Selective ACK : RFC2018
- TCP Optionを使用
- 通常は、連続ブロックの最後だけACK
- SACKでは受信ブロックを明示
  - どこからどこまで、のリスト
- SACKされていないデータを再送
使用に先立ちネゴ
- SYNのみにSACK-permitted option
  - SACKを送ってもよい表明

Window Scaling

Window size : 64k Octet
RTTが大きい場合問題
- 150ms : 3.5Mbps max
- 300ms : 1.7Mbps max
Window sizeを2^nに拡張 : RFC1323
- 解釈のみを変更
- windowフィールドは16bit
SYN, SYN|ACKにWindow Scale option
- シフトカウントnを明示
例
- n=8 (256倍)
- Window sizeは最大16MBに
- 300ms : 420Mbps max

DNS

ドメイン名空間
- 機構増の階層型名前空間
- "."を頂点
- 配布資料(12/21 中段)に図
階層型の名前空間
- 命名管理権限のdelegate
  - 集中管理する必要ない
  - Scaleする
ラベル : 63文字以下、0-9, A-Z, -
- 大文字小文字は区別しない
ドメイン名 : ラベルを'.'で区切ったもの
- 253文字以下
- TLDを最後に
  - U.S.の住居表示の様に
名前の解決
- 名前から各種情報を検索
  - 例 : IPアドレス

名前の解決

基本的には、木をRootから辿る
- 答えを返す
- 答えを知っていそうなサーバを紹介する
  - 配布資料(12/21 下段)に図。
DNSサーバ
- Recursiveサーバ
  - 問い合わせの最終回答を返す
- Authoritativeサーバ
  - 自分が管理している情報のみを提供
  - 下位ドメインのDNSサーバへの参照も提供
- Root DNSサーバ
  - 問い合わせの最初のサーバ
  - 全てのDNSサーバが知っている
  - root.cache

@@ 852行目: / 852行目: @@
 *Gapが(一部)埋まったとき
 **直ちにACKを送出
-*4回、同じACKを受信した送信側
+*3回、同じACKを受信した送信側
 **ssthresh = max(Flightsize/2,2*MSS)
 **直ちに再送

「ネットワークノート」の版間の差分

2007年5月13日 (日) 12:05時点における版

目次

第一回 Introduction

回線交換とパケット交換

相手の指定

名前、アドレス、経路

プロトコル

RS232C

プロトコル

種々のプロトコル軍

第二回 Ethernet

単位

Ethernet

規格の入手法

Ethernet

構成

bitの表現

Ethernet Frame

アルゴリズム

衝突時の挙動

最低フレーム長

CSMA/CD

Ethernetの表記と変種

Ethernetの変種

第三回

Ethernet以外のデータリンク

Ethernet アドレス

Ethernetの受信

Ethernetの拡張

Ethernetスイッチ

第七回

経路制御

経路計算の方式

RIP

Count to infinity

RIP収束の改善

RIPパケット

演習

OSPF

Link State 型経路制御

OSPFの基本

第八回

OSPF

SPF計算

第九回

OSPF データベースの同期

前提

Hello Protocol

DRの選出

LSAの同期

LSAの更新

NBMA

実際のOSPF

距離ベクトル型とリンク状態型

経路制御の階層

BGP

BGPの運用

IPでの経路制御

IPでの経路表

経路表の例

Best Matchの問題

第十回

Acknowledgement

タイムアウト

TCPセッションの例

TCPの辛いところ

パケット損失

Silly Window Syndrome

Karn's Algorithm

再送

Slow Start

Fast Retransmit/Fast Recovery

SACK

Window Scaling

DNS

名前の解決

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