Week6
テクノロジー：トランスポート制御プロトコル（TCP）
IHTSの週6へようこそ。私たちは、もちろん、より技術的なビットの私たちの第二週です。私はあまり詳細には触れ興味深い技術的なビットを保持しないようにしてみてください。
今週、我々はトランスポート制御プロトコル（TCP）をカバーすることがあります。トランスポート層はインターネットワーク層の上に構築されており、当社のネットワーク接続が信頼するものです。
こんにちは、先週、我々は最初の主要なリンク層と第二層のインターネットプロトコル（IP）を学び、その後、私たちは第三層トランスポート制御プロトコルを学ぶために続けましょう。
トランスポート層
ネットワークアドレスを定義し、データパケットをルーティングするための異なるサブネット上で、ネットワークセグメント、MACアドレス指定のサブネット間を区別するために：事前調査により、我々はすでに、ネットワーク層の主な役割があることを知っています。また、魔法を持っている内部ネットワークにノー長期保管倉庫があった、すべての長期保存が速い理由のように、IP伝送速度であるネットワークの外に、あります。それは片手だけで考慮されますので、しかし、それはまた他の方法で欠陥があります。これらの一つは、データ伝送に可能であるが存在する場合、データの損失、データの損失の例例があり、我々は回復の原因であると層が必要であり、この層は、我々はスピーカーの今日に何をしたいですトランスポート層。
TCP層はIP層に基づいており、その目的の一つは、IPレイヤに表示され、利用可能なリソースを最大限に活用する可能性のあるエラーを補償することです。TCP / IPは、私たちは私たちのネットワークを知っている必要がありますので、効率的に輸送へのネットワークが高速または低速である、これは私たちが問題を解決するために、TCP層を使用するものです。どのくらいの速さ、何かがうまくいかない場合は、基盤となるネットワーク、どのように信頼性の高い、我々がどのように対処すべきです。、データを送信する複数のパケットにデータを分割し、各パケットが送出されるときにこのように、TCP / IPの核となるアイデアは、プロトコルです。彼らは回答の反対側で確認されるまで、その後、我々はそれらを維持し、その後、私たちはそれらを捨てます。いくつかのケースでは、パケット損失あれば、それはこれまでのシステムでは、最終的なオブジェクトまで、再度送信することができます。
実際にネットワークが要件の多くのストレージがないことを確認した後、このような失われたデータパケットの回復中。端末の設計にはまだストレージ要件。私たちは、ネットワークに接続されたコンピュータ、ノートパソコン、携帯電話やその他を入れると、彼ら自身がデータのコピーを保存するための責任がある、彼らは助けストアの仕事へのネットワークを期待してはいけません。これは、優れたメカニズムは、インターネットの成功の理由の一つです。
より多くの接続されたデバイスとして、ネットワークは、ネットワークのバックボーン速度が遅くなり、遅くなり、より多くの混雑になり、これが失敗し始めました。だから、1980年代に、予言があり、インターネットが失敗しようとしていると言います。彼らはそのアカデミアは、インターネットが発展し続けるにする余裕がないと考えているためと、このビューには、過去に多くの人々によってサポートされています。当時の人々も、他の人がお金プロバイダのネットワークを過ごすことになりますIBMやその他の電子機器メーカーは、ネットワークに従事してみましょうと思います。ことわざは、時間はこの絶望的な背景には、英雄を作成進むにつれ、エンジニアヴァンヤコブソンが指摘する、彼はネットワークの輻輳の問題を解決するためのパッチを作成しました。インターネット、本当に素晴らしい天才絶妙なああを保存します。そして、私たちは彼を紹介する紹介しましょう。
バン・ジェイコブソン - スロースタートアルゴリズム
ロータリービルのは、ネットワークの時点で激化危機は、その言って、バン・ジェイコブソンとして記述することができ、ダウンしている流れを変える、ダンプするために起こっているスロースタートアルゴリズムとTCPフロー制御アルゴリズムは、全体のオンラインの世界を救うために。NSFNETとイーサネット大学のネットワークのための時間で非常に人気があり、交換ネットワークを介して多くの人々が、電子メールの送受信、人々はこの新技術に興奮しています。しかし、より多くのコンピュータへのアクセスの増加、ネットワークの負荷を可能にするには、遅い速度は、パケットの多くは、送信中に失われます。
スロースタートは、輻輳制御メカニズムが使用される伝送制御プロトコルです。スロースタートはまた、指数関数的な成長と呼ばれます。毎回TCPを増加させるスロースタート手段は、受信を確認するためのウィンドウを受け取ります。増加サイズは、セグメントの数は確認されているです。どちらかは、いくつかのセグメントを受信しなかったか、ウィンドウサイズが事前に定義されたしきい値に達するまで、このような状況が維持されています。損失事象が発生した場合、TCPは、これはネットワークの混雑で、それはネットワークの混雑を緩和するための措置をとるだろうと思います。
バン・ジェイコブソンは、ローレンスバークレー研究所の研究員だった、それは1980年代半ばだった、それぞれのコースは、すべてのジョブが、オンラインで置かれる、小さなニュースグループのように、ニュースグループを持っています。ヴァンは、機械バークレーエバンスホール上のダウンロード教材にLBLのオフィスから学ぼうと、彼はその見つかったスループットネットワークゼロを、これは間違いなく、あまりにも悪いです。彼はマイクKarelsを見つけ、マイクKarelsも深く、この問題に悩まされた、二人はこの迷惑を解決するために協力することを決めました。
ネットワークスループットは：データ・ネットワークは、データパケットから構成され、各データパケットのファイアウォールプロセスは、リソースを大量に消費することができます。デバイスが受け入れることができ、フレームロスのない最大スループット・レートであり、
それはARPAが資金を提供する非常に良いアプリケーションに組み込まれているため、TCP / IPのアプローチを実行する最も簡単な時間は、バークレーのUnixを開始することですが、このプログラムのパフォーマンスが非常に悪く、崩壊中の時間の小規模なテスト、ヴァンは彼らのために働いていました我々はそれがどのように動作するかを理解することができれば、問題を見つけるが、ない画期的ながないために数ヶ月は、バンが、これはラインの無知によるものであると考え、この時間は、それがどのように動作するかであり、それが自然に適切な治療法を持っている、彼らはそう焦点は、それ自体との合意のプロトコルの側面を構成するためにシフトしました。
TCPの輻輳制御
図に示すように時間で、ヴァンは、そのようなモードを上げました。横方向は時間を表し、ネットワークデータの送信に時間がかかります。写真の帯域幅に代わって、異なる厚さの異なる縦のコンテナは、実際には、最大数百倍、10倍のギャップです。比較的厚い、両端のネットワークの代わりに、送信元、他端の一端は、ソースオブジェクトです。送信者は、かつて渋滞を引き起こす可能性がネットワークにそれらを許可すれば、大規模なパケットを送信する必要があります。この場合、上記肯定応答（以下、単にACKは）非常に有用です。私たちは、あなたがソースオブジェクトを受け、進行速度パケットネットワークを制御するたびにACK、送信側、我々の再送パケット。ACKの事実は、時計のように、のような、ネットワークが滑らかであるとき、あなたはネットワークの輻輳を発生させずにパケットを送ることができることを示唆しています。このメカニズム起動して実行した後、新たなパケットが送信される渋滞を引き起こすボトルネック（ネットワーク）パケットをさせません。
これは、パケットの交換後1週間で実行されている非常に良いモデル、良いですが、これは問題の登場です。どのようにそれを起動するには？これは、上記の必要とスロースタートアルゴリズムを。あなたはスロースタートを使用している場合は、徐々にこのメカニズムを開始し、それはゆっくりと実行、そして我々は、TCPの対象であるネットワークの輻輳を防止することができます。スロースタートアルゴリズムについて、ビデオでは、私はいくつかの情報を探していますので、あなたがリファレンスを参照してくださいしようとすることができ、その精巧なあまりがないわけではありません。
而如何让这种机制植入到全球的TCP/IP中的呢？Van使用了一个比较偏门的办法，他让组内的资深内核黑客编写了一个程序，这个程序会获得用户数据报，并发生内核错误，他们把所有这些程序打包 放在TCP/IP的邮件列表上，很多人会去下载试用，于是程序崩溃，Van就获取他们的反馈信息，并将其修复，再崩溃，又修复，如此循环，最终生成了一个不会发生内核错误的版本。
The Domain Name System
Domain Name System，域名系统，是一个为任何连接到网络的电脑、服务器、或其他任何资源命名的分层分散式系统。它将各种信息与域名分配给每个参与的实体。最突出的特点是它使用对人类友好的、更容易记住的域名去代替数字的IP地址，实现定位和识别计算机服务和设备与底层网络协议。通过提供一个全球分布式目录服务，域名系统是因特网功能的一个重要的组成部分，并且自1980年代以来一直在使用
为什么会存在域名系统呐？虽然因特网上的节点都可以用IP地址惟一标识，并且可以通过IP地址被访问，但即使是将32位的二进制IP地址写成4个0～255的十位数形式，也依然太长、太难记。因此，人们发明了域名(Domian Name)，域名可将一个IP地址关联到一组有意义的字符上去。用户访问一个网站的时候，既可以输入该网站的IP地址，也可以输入其域名，对访问而言，两者是等价的。例如：微软公司的Web服务器的IP地址是207.46.230.229，其对应的域名是www.microsoft.com，不管用户在浏览器中输入的是207.46.230.229还是www.microsoft.com，都可以访问其Web网站。
域名的分层
除了代表各个国家顶级域名之外，ICANN最初还定义了7个顶级类别域名，它们分别是.com、.top、.edu、.gov、.mil、.net、.org。.com、.top用于企业，.edu用于教育机构，.gov用于政府机构，.mil用于军事部门，.net用于互联网络及信息中心等，.org用于非赢利性组织
随着因特网的发展，ICANN又增加了两大类共7个顶级类别域名，分别是.aero、.biz、coop、.info、.museum、.name、.pro。其中，.aero、.coop、.museum是3个面向特定行业或群体的顶级域名：.aero代表航空运输业，.coop代表协作组织，.museum代表博物馆；.biz、.info、.name、.pro是4个面向通用的顶级域名：.biz表示商务，.name表示个人，.pro表示会计师、律师、医师等，.info则没有特定指向
TCP Wrap Up
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总的来说，TCP做的事就是弥补IP层所做的工作的不完美之处。数据到达时，可以不再是无序的；TCP使得数据在发送端储存了拷贝，如果没有收到ACK就会重复发送，确保数据不会丢失；TCP的缓存机制，使得互联网快速发展。
PS：（这两周都有些写课后思考，但是由于上一周内容太多，忘记加上去了，所以就决定把这两周的课后思考发在技术层次的最后一周，也就是下一周。）