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Writerside/topics/04/Rechnernetze/Teil-2/12_EndeZuEnde_UDP_TCP.md

@@ -10,7 +10,8 @@
   - maximale Größe eines TCP-Segments (NUR Daten, ohne Header)
   - wird bei Verbindungsaufbau ausgehandelt
   - abhängig von der MTU (Maximum Transmission Unit) des darunterliegenden Netzwerks
-
+- Retransmission Timer (Timeout = RTO)
+  - Nach Ablauf des Timers werden unbestätigte Datenpakete erneut gesendet
 ## TCP Sequenznummern
 - Sequenznummer eines TCP-Segments
   - Bytestromnummer des ersten Bytes im Segment
@@ -102,7 +103,7 @@
 ### TCP Server Lifecycle
 ![image_877.png](image_877.png)
 
-## TCP Zuverlässigkeit sicherstellen (Flusskontrolle)
+## TCP Zuverlässigkeit sicherstellen 
 - Quittungen
   - positive ACKs
   - kumulative Summenquittungen
@@ -111,3 +112,82 @@
   - Timeout (RTO)
 - Sequenznummern
 
+## TCP Flusskontrolle
+### Senden
+- TCP-Sender sendet Daten, solange der Sendepuffer nicht voll ist
+  - enthält die gesendeten, aber noch nicht bestätigten Daten
+- ![image_878.png](image_878.png)
+- Sendefenster wird dazu benutzt, um die Anzahl von Bytes anzugeben, die der Empfänger bereit ist anzunehmen
+  - bildet absolute obere Grenze, die vom Sender nicht überschritten werden darf
+
+### Empfangen
+- TCP-Empfänger sendet ACKs, solange der Empfangspuffer nicht voll ist
+- ![image_879.png](image_879.png)
+
+- Empfangsfenster ist dynamisch
+  - wird vom Empfänger in jedem ACK aktualisiert
+  - gibt an, wie viele Bytes der Empfänger noch aufnehmen kann
+
+### Flusskontrolle Beispiel
+![image_880.png](image_880.png)
+
+
+### Datenfluss: Fehlerfreie Übertragung
+![image_883.png](image_883.png)
+
+### Datenfluss: Fehlerhafte Übertragung
+![image_884.png](image_884.png)
+
+## TCP Pipelining, Sliding Window
+### Pipelining
+- TCP-Sender kann mehrere Segmente senden, ohne auf die Bestätigung des Empfängers zu warten
+- Erlaubt eine höhere Auslastung der Verbindung
+- Sender sendet mehrere Segmente in einem Rutsch
+  - z.B. 3 Segmente mit jeweils 1000 Bytes
+- **Konsequenzen**:
+  - Sender und Empfänger benötigen einen Puffer für mehrere Segmente
+    - Minimum: Sender muss alle gesendeten, aber noch nicht bestätigten Segmente puffern
+  - Bereich der Sequenz- und Bestätigungsnummern wird größer
+
+### Sliding Window
+![image_881.png](image_881.png)
+- Sliding Window ist eine Erweiterung des Pipelining
+- Gewährleistet:
+  - Zuverlässige Übertragung in einem Bytestrom
+  - Übertragung der Daten in richtiger Reihenfolge
+  - Flusskontrolle zwischen Sender und Empfänger
+- Integrierte Flusskontrolle
+  - keine feste Sliding Window Größe
+    - wird Sender vom Empfänger mitgeteilt ("Advertised Window")
+      - auf Grundlage des Speicherplatzes, der der Verbindung zugewiesen ist
+
+#### Sliding Window Beispiel
+![image_882.png](image_882.png)
+- **Senderseite** (a)
+  - LastByteAcked ≤ LastByteSent
+  - LastByteSent ≤ LastByteWritten
+  - Bytes zwischen LastByteAcked und LastByteSent puffern
+- **Empfängerseite** (b)
+  - LastByteRead ≤ LastByteExpected
+  - LastByteExpected ≤ LastByteReceived + 1
+  - Bytes zwischen LastByteRead und LastByteReceived puffern
+
+
+## TCP Fehlerbehandlung
+- Erfolgt durch Go-Back-N
+  - Sender sendet Datenpakete, bis er eine Bestätigung erhält
+  - Bei Verlust eines Pakets wird es erneut gesendet
+- Arbeitet mit positiven ACKs
+  - Empfänger sendet ACKs für empfangene Pakete (ggf. kumulative ACKs)
+  - Ab dem ersten, nicht quittierten Paket, werden alle folgenden Pakete erneut gesendet
+
+
+## TCP Überlastungskontrolle
+- Funktion der Netzwerkschicht zur Regelung des Datenflusses
+- Begrenzung der Übertragungsrate
+- Lösungsansatz:
+  - **TCP-Slow-Start**
+    - Startet mit einer niedrigen Übertragungsrate
+    - Erhöht die Rate exponentiell, bis ein Paket verloren geht
+  - **TCP-Kongestionskontrolle**
+    - Reduziert die Übertragungsrate, wenn Pakete verloren gehen