法政大学情報科学部...

コンピュータネットワーク

第８回授業

通信の種類とフロー制御の基本

WEB公開版のため、

内容は抜粋・修正してあります。

WEB公開版

法政大学情報科学部 ２０１２年度コンピュータネットワーク

２０１２年４月１０日～２０１２年７月１９日

第１回

イントロダクション第２回

デジタル伝送技術

第３回

誤り訂正と通信の信頼性第４回

イーサネットとデータリンクの仮想化

第５回

LANの拡張と無線技術

第６回

遠距離通信とインターネットへの接続第７回

後半授業の準備

第８回

通信の種類とフロー制御の基本第９回

大規模ネットワークの構築と運用

第１０回

４種類のルーティング第１１回

制御パケットとセッション層のネットワーク

第１２回

データグラムとストリームの処理第１３回

インターネットのインフラストラクチャ

第１４回

ネットワークのモニタリングとチューニング

WEB公開版

通信の種類は３つ１対１

１対多

多対多

WEB公開版

通信システムの目的

（無線、インターネット両方） 沢山の人が使っているネットワーク

を通して１対１の通信をする。

ＣＤＭＡ ＯＦＤＭ ＥＴＨＥＲＮＥＴ

WEB公開版

ＡＳ

– AS：ASはＷＡＮの集合ＡＳ間はもの凄い量のトラフィックが

流れる！EGP (exterior gateway protocol)で通信する。ＢＧＰなど

ＩＧＰ(interior gateway protocol)で通

信する。ＲＩＰ．ＯＳＰＦなど

WEB公開版

ＬＡＮとＷＡＮ：１対１と多体多

ＷＡＮ ＷＡＮ

ＬＡＮ内は多対多の通信をする！

ＷＡＮとＷＡＮの間は１対１の通信をする！

WEB公開版

ステートレスとステートフル

サーバは記憶（状態遷移）を持たない

サーバの状態遷移に応じて通信内容を変える。

ＨＴＴＰ（ＷＥＢ）は基本的にステートレスである。

WEB公開版

ＯＳＩ参照モデル別概要

（トランスポートまで）

多対多

１対多

１対1

WEB公開版

OSI参照モデルとパケットヘッダWEB公開版

OSI参照モデルとパケットヘッダ

この下（物理層）には続きがある。

WEB公開版

物理層の通信はどうなっているか？

さらに３つの

ヘッダを前後

に追加する。

このパケット

を非同期に送

り出す。

リピータハブに接続してい

るコンピュータが非同期に受信する！

このヘッ

ダをトレーラ

という。

WEB公開版

物理層の通信はどうなっているか？ １対多の通信に戻る

さらに３つの

ヘッダを前後

に追加する。

ここは１対多の通信

になる。

このパケット

を非同期に送

り出す。

WEB公開版

トラフィックフロー制御の基本

ＴＣＰ

(Transport Control Protocol) 輻輳制御

（キューイング、スロースタート）

WEB公開版

TCP:3-way ハンドシェイク

SYN: synchronizeACK: acknowledge

フラグの種類SYN, ACK, PSH, RST, URG, FIN

WEB公開版

TCP:確認応答

確かめながら送る。

送信したシーケンス番号２００１

のパケットの確認応答がでない

場合、再送する。

返信側の確認応答番号は次に送ってほしいデータの先頭番号（シーケンス番号）

WEB公開版

シーケンス番号の付け方（送信側）

データは、MSS (Maximum Segment Size)に分割する。

この場合はMSS=1000

TCP/IPではデータを

分割して送信できる！

WEB公開版

受信側は自分の

バッファサイズ（使

えるメモリサイズ）

を伝える。

送信側は受信側の

ウィンドウサイズが小

さくなると、応じて送信するパ

ケットの数を減らす。

ＴＣＰでは、受信側の状況を送信側が把握できる。

パケット多いよ！

送信量を減

らす！

WEB公開版

ＴＣＰのフロー制御

あ、受信側の

ウィンドウが０だ！

受信側は自分のウィンドウ

サイズ（開いている

メモリサイズ）を伝える。

少し待つ(ﾟ～ﾟ)ヾ

ウィンドウサイズは

どうなりましたか？

WEB公開版

スライディングウィンドウ 送信側のウィンドウサイズ

– パケットの数

パケット１

パケット２

パケット３

パケット４

パケット５

パケット６

パケット１

パケット２

パケット３

パケット４

パケット５

パケット６

パケット１

パケット２

パケット３

パケット４

パケット５

パケット６

再送用に２から５まで保存

再送用に２から６まで保存

破棄

WEB公開版

メモリ構造：キューとスタック

キュー：先入れ先だしFIFO (First In First Out)

スタック：後入れ先だしFIFO (Last In First Out)

WEB公開版

バースト（スパイク）と キューイング（バッファリング）

入出力や集計値が急に大きな（異常な）値になることを

スパイクやバーストという。

ＣＤＭＡでのスパイク

入出力の流れを一度留めることでスパイクを取る！

WEB公開版

クライアント（エンドノード）側の

輻輳検出

エンドノードは

ネットワーク

の状況が分

からない。 ネットワーク

が混んでいる

かどうか？

クライアント側の検出方法１ＲＴＴ（Round Trip

Time）を使う。

クライアント側の検出方法２

サーバからの再送要求

が多くないか数える。WEB公開版

スロースタートと輻輳制御

limit

スロースタート

モード輻輳制御モード

cwnd: congestion window

ssthres

cwnd = cwnd^2

cwnd += 1/cwnd;

最初の輻輳発生

の閾値を検出！

WEB公開版

輻輳の検出 ＲＴＴ

*4

# ping www.gogole.comPING www-cctld.l.google.com (74.125.235.151) 56(84) bytes of data.64 bytes from nrt19s11-in-f23.1e100.net (74.125.235.151): icmp_seq=1 ttl=49 time=27.1 ms64 bytes from nrt19s11-in-f23.1e100.net (74.125.235.151): icmp_seq=2 ttl=49 time=25.4 ms

Round Trip Time

クライアント 鯖

ＲＴＴが通常の４倍になったら輻輳と判断！

WEB公開版

スロースタートと輻輳制御

ssthres

スロースタート

モード輻輳制御モード

cwnd: congestion window

輻輳を検出す

ると送信サイズ

を少なくする！

WEB公開版