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- ありさ こうい
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1 TCP Yoshifumi Nishida
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3 TCP TCP TCP
4 Transmission Control Protocol IP TCP application TCP UDP IP DataLink header IP header TCP header TCP Data
5 TCP 16-bit source port number 4bit header length 32-bit sequence number 32-bit acknowledgement number reserved (6 bits) URG ACK PSH RST SYN FIN 16-bit TCP checksum options (if any) data (if any) 16-bit destination port number 16-bit window size 16-bit urgent pointer TCP : RFC793.. RFC2581..
6 TCP TCP UNIX Application TCP
7 Piggyback A feedback information B shutdown
8 (1) negotiate MTU (Max Segment Size) A B
9 (2) IP : ( , 21) - ( , 20) ( , 21) - ( , 21) TCP
10 (3) 3way handshake (SYN) (ACK) 3 client server SYN SYN, ACK ACK
11 (4) active close ACK (2MSL) ACK passive close ACK FIN active close client FIN server Active Close ACK FIN Passive Close ACK
12 TCP CLOSE (send FIN) (5) SYN RECEIVED FIN WAIT 1 FIN WAIT 2 passive OPEN (create TCB) receive SYN (send SYN, ACK) receive ACK of SYN (no action) receive ACK of FIN (no action) CLOSED LISTEN ESTABLISHED CLOSE (delete TCB) SEND (send SYN) receive SYN (send ACK) CLOSE (send FIN) receive FIN (send ACK) receive FIN (send ACK) CLOSING active OPEN (create TCB, send SYN) SYN SENT receive SYN, ACK (send ACK) CLOSE WAIT CLOSE (send FIN) LAST ACK receive FIN (send ACK) TIME WAIT receive ACK of FIN (no action) timeout at 2MSL (delete TCB) receive ACK of FIN (no action) CLOSED
13 (6) client SYN SENT ESTABLISHED SYN SYN,ACK ACK server SYN_RCVD ESTABLISHED FIN_WAIT_1 FIN_WAIT_2 TIME_WAIT FIN ACK FIN ACK CLOSE_WAIT LAST_ACK CLOSED
14 (1) + Application (2500 byte) TCP (Initialseqno 10000)
15 (ACK) (1) seqno Data Data Data Data Data 2000 ACK 2000 Data ACK 1000
16 (2) IPv4 IPv6 IP 32bit sender IP address 32bit receiver IP address 0 proto number TCP segment length
17 (3)
18 (3) ACK Sender Reciever Sender Reciever data data ack ack window size = 1 window size = 4
19 TCP Nagle TCP TCP
20 TCP (berkley 500msec) 2MSL (berkley 200msec) Nagle
21 expire expire RTT(Round Trip Time) RTT Data ACK
22 RTT Timer RTT Data ACK RTT : rtt : srtt srtt = srtt + (1 - ) * rtt 0.9
23 rto = 2 srtt rto = rtt
24 ( ) 0 ACK expire Sender Receiver ACK, window = 0 ACK, window = byte Data
25 probe Web
26 2MSL MSL(Max Segment Lifetime): ACK 2MSL RFC
27 ACK ACK PiggyBack ACK ACK Timer Timer Data Data RTT RTT
28 Nagle (1) telnet rlogin ACK
29 Nagle (2) application Sender Data kernel Reciever Data Data ACK Data Sender application kernel Data Data Data ACK Reciever
30 (RFC813) 1/2 1/2
31 TCP TCP SYN : ACK : ACK FIN : Push RST
32 Push Sender Reciever application kernel kernel application Without Push With Push
33 RST TCP listen port RST RST Close RST Close Listen
34 (1)
35 (2) TCP header TCP Data
36 TCP TCP
37 : 1980 : 1980 : 1990 :
38 (1) IP
39 (2)
40 (3)
41 TCP
42 1988 TCP Tahoe Fast Retransmit 1990 Reno Fast Recovery 1996 NewReno Fast Recovery
43 TCP (1) TCP
44 TCP (2) (cwnd) min( ) ACK ACK
45 TCP (3) 1/2 ssthresh ( ) cwnd 1/2 cwnd ( ) cwnd < ssthresh cwnd > ssthresh
46 Fast Retransmit Tahoe Reno Fast Recovery Data 1000 Data 1500 Data 2000 Data 2500 Data 3000 ACK 1500 ACK 1500 ACK 1500 Data 1500
47 Fast Recovery (1) Tahoe Fast Retransmit =1 Fast Recovery Fast Retransmit 50%
48 Fast Recovery (2) cwnd ACK cwnd ssthresh ( 1/2)
49 Tahoe Window Size Limit Optimal ssthresh Time Reno,NewReno Window Size Limit Optimal ssthresh Time
50 TCP ssthresh < windowsize < limit
51 sender receiver data path sender receiver ack path
52 Path MTU discovery SACK( )
53 TCP TCP / RTT RFC Mbps, RTT % RTT
54 = X TCP X bit X 14 : ^14 = 1,073,725,440 3way handshake client SYN scale=x server SYN, ACK scale=y scale=x scale=y ACK
55 RTT RTT
56 Path MTU discovery DF(Don t Fragment) ICMP DF MSS MSS 10 (RFC1191) MSS MTU
57 SACK(Selective Acknowledgement) RFC2018 TCP SACK Permitted Option SACK option 3way handshake negotiate SYN SACK Option
58 4 SACK option format KIND LEN Left Edge of First Block Right Edge of First Block Left Edge of n th Block Right Edge of n th Block
59 SACK : MSS ,6500,7500 lost Trigger Segemnt 5000 ACK st block Left Right 2nd block Left Right 3rd block Left Right 5500 (lost) (lost) (lost)
60 Pittuburgh Supercomuting center OS Win95 Win98 WinNT3.5/4.0 FreeBSD3.3 SunOS4.1 PMTU RFC1323 SACK YES NO NO YES YES YES YES NO NO YES YES NO NO NO NO Solaris2.6 YES YES YES Solaris7 YES YES YES
61 TCP Sequence number attack SYN flood Attack TCP IPsec filtering
62 Sequence number attack (1) TCP Sequence TCP X SYN A 1 A ACK B 3 SYN B,ACK A 2 B
63 Sequence number attack (2) Sequence Sequence 1 1 Sequence 4 src adr, src port, dst adr, dst port
64 (DoS) target SYN SYN flood attack (1) half open TCP connection cracker target SYN SYN, ACK Half open
65 SYN flood attack (2) 3way handshake timeout queue half open connection SYN
66 Explicit Congestion Notification Initial Large Window TCPVegas NewReno Rate-Halving TCPfriendly
67 ECN (Explicit Congestion Notification) ECN congestion IP TOS field 2bit RFC2481 ECT(ECN Capable Transport) Transport ECN CE(Congestion Experience) Sender Router Receiver CE bit
68 ECN TCP (1) TCP header 2 bit RFC2481 Reserved field 2bit ECN echo Congestion Window Reduce ECN echo Sender CWR Router CE bit Receiver ECN echo
69 ECN TCP (2) Handshake ECN Sender: ECN echo CWR SYN Receiver: ECN echo SYN + ACK TCP sender reserved field echo back client SYN ECN echo, CWR server SYN, ACK ECN echo ACK
70 ECN TCP (3) Receiver: CE ACK ECN echo Sender: Packet Loss CWR Receiver: CWR CE ACK ECN echo Sender CWR Router CE bit Receiver
71 Large Initial Window (1) RFC MSS 1 RTT HTTP
72 Large Initial Window (2) min(4 * MSS, max(2 * MSS, 4380) MSS 1095 : 4 * MSS MSS : 4380 MSS 2190 : 2 * MSS
73 TCPVegas TCPVegas (1) Brakmo TCP TCPVegas
74 TCPVegas (2) TCPVegas Actual Throughput Expected Throughput Actual < expected Actual > expected Actual = expected
75 NewReno RFC2582 MIT Hoe TCP Fast Retransmit,Fast Recovery 1RTT Reno Fast Retransmit NewReno Fast Retransmit Reno aggressive
76 Rate Halving MIT Hoe, PSC Mathis Fast recovery 1/2 Rate halving adjust 2ACK 1 self-clocking 50% burst
77 TCPfriendly ACIRI S.Floyd TCP UDP UDP UDP TCP TCP bandwidth = 1. 3MTU RTT Loss UDP flow flow
78 TCP SACK, ECN, (NewReno) Rate halving, Vegas CBQ, Diffserv TCP friendly Congestion Manager TCP
79 TCP RFC For More Information RFC793.. RFC813.. Silly Window Syndrome RFC Host Requirement RFC Extention for high performance RFC Large Initial Window RFC ECN RFC Congestion Control RFC NewReno algorithm IETF WG TCP Implementation (tcpimpl) TCP Over Satellite (tcpsat) Performance Implications of Link Characteristics (pilc)
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