5章傳輸層協(xié)議本章學(xué)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中分布式進程通信的基本概應(yīng)應(yīng)進應(yīng)進通信子網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議作用范傳輸層協(xié)議作用范單機系統(tǒng)中的進程通信方從進程的觀點看，操作系統(tǒng) 則是控制和協(xié)調(diào)這BSDUNIX引入了管道（pipe）、命名管道pipe）和軟中斷信號（signal） 通信（interprocesscommunication，IPC）機制；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中分布式進程通信的特“計算機網(wǎng)絡(luò)是分布在不同地理位置的多立的計算網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的進程通信與單機系統(tǒng)的進程通信的主要區(qū)別 ）本機地址-本地進程標識主機地址-進程標識進程地址也叫做端（portnumber） 協(xié)議類IP地端 本地端 進程間相互作用模式：Client/Server模網(wǎng)絡(luò)的其他主機的用戶提供服務(wù)一組規(guī)定的動作，以滿足用戶網(wǎng)絡(luò)資源共享的需要務(wù)器(Client/Server)模型;計算能力、能力，以及數(shù)據(jù)分布等方面存在著差距網(wǎng)絡(luò)分布式進程之間不存在一個的調(diào)度與協(xié)調(diào)必須要建立一制，為準備通信的進程之間建立起連客戶—服務(wù)器接受進程通信的請求，提供服務(wù)的進程通信中Client/Server模型實現(xiàn)方并發(fā)服務(wù)器（concurrent并發(fā)服務(wù)器的是使用一個守護程序從服務(wù)器重復(fù)服務(wù)器（interative通過設(shè)置一個請求隊列來客戶機的服務(wù)請求重復(fù)服務(wù)器服務(wù)器是一個用來提供某種服務(wù)的，有特殊權(quán)限的服務(wù)器程序在網(wǎng)絡(luò)中一臺計算機上運行，接受來自傳輸層的基本功主機A主機B主機A主機B通信子網(wǎng)傳輸層協(xié)議的基本功行傳輸層協(xié)議，通信子網(wǎng)在技術(shù)、設(shè)計上的差異和服務(wù)質(zhì)量的不足，向提供一個標準的、完善的通信服務(wù);（TransportProtocol 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與服務(wù)質(zhì)量服務(wù)低層是服務(wù)提供者，是服務(wù)的用戶由于網(wǎng)絡(luò)擁塞，缺少緩沖區(qū)或其他原因造成 用戶報文協(xié)議UDP協(xié)議的主要特UDP的基本工作過發(fā)送端發(fā)送端接收端UDPUDPUDP端口是一個可讀寫的結(jié)構(gòu)，具有的報文緩沖UDP軟件將用戶數(shù)據(jù)封裝在UDPIPIPIPUDPUDP端口判斷該報文的目的端是否與當前端口匹（若隊列已滿，則丟棄該數(shù)據(jù)報ICMPUDP端TCP/IP協(xié)議族中用端來標識進程端是在0到65535之間的整數(shù)客戶程序隨機選取的臨時端端說明Name015015SourcePort—16位。源端口是可選字段。當使用時，它表DestinationPort—16位。目標端口在特殊因特網(wǎng)目標地址Length—16位。該用戶數(shù)據(jù)報的八位（字節(jié)）長度，包括Checksum—16位。IPUDP八位（字節(jié)）復(fù)合而成。注意：計算校驗和時，在UDP用戶Data—UDP檢驗和的檢驗范圍0808源IP地偽頭目的IP地協(xié)議號UDP長源目的UDP頭UDP總長校驗數(shù)據(jù)（必須進行填充使數(shù)據(jù)是16位的倍數(shù)

5章傳輸層協(xié)議偽頭部UDPIPUDP5章傳輸層協(xié)議傳輸控制協(xié)議TCP協(xié)議的主要特應(yīng)用層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層TCP的端分配和Socket地端說明TCP報文段格 15 5章傳輸層協(xié)議比特 首源端口目的端口首序確認號數(shù)偏保窗檢驗緊急指選項（長度可變填充源端口和目的端口字段——2字節(jié)。端口是層與應(yīng)用層的服務(wù)接口。層的復(fù)用和分用功能都源端口目的端口序首確認號數(shù)保源端口目的端口序首確認號數(shù)保窗偏檢驗緊急指選項（長度可變填充首序號字段——4字節(jié)。TCP連接中傳送的數(shù)據(jù)流源端口目的端口首序確認號數(shù)保源端口目的端口首序確認號數(shù)保窗口偏檢驗緊急指針選項（度可變填充首確認號字段——4字節(jié)，是期望收到對方的下一個源端口目的端口序首確認號數(shù)保源端口目的端口序首確認號數(shù)保窗口偏檢驗緊急指針選項（度可變填充首數(shù)據(jù)偏移——占4bit，它TCP報文段的數(shù)據(jù)起始處距離TCP報文段的起始處有多遠?！皵?shù)據(jù)偏移”的32bit字（4字節(jié)為計算單位）。源端口目的端口序首確認號數(shù)保源端口目的端口序首確認號數(shù)保窗口偏檢驗緊急指針選項（度可變填充首保留字段——6bit，保留為今后使用，但目前0。源端口目的端口序首確認號數(shù)U保 源端口目的端口序首確認號數(shù)U保 G窗口偏檢驗緊急指針選項（度可變填充首緊急比特URG——URG1時，表明緊急指源端口目的端口序首確認號數(shù)保源端口目的端口序首確認號數(shù)保窗口偏檢驗緊急指針選項（度可變填充首確認比特ACK只有當ACK1時確認號字段才有效。當ACK0時，確認號無效。源端口目的端口序首確認號數(shù)偏保源端口目的端口序首確認號數(shù)偏保ACK窗口檢驗緊急指針選項（度可變填充首推送比特PSH(PuSH)——接收TCP收到推送比特1的報文段，就盡快地交付給接收應(yīng)用進程，而不源端口目的端口序首確認號數(shù)偏保源端口目的端口序首確認號數(shù)偏保RST窗口檢驗緊急指針選項（度可變填充首復(fù)位比特RSTReSeTRST1時，表明TCP連接中出現(xiàn)嚴重差錯（如由于主機或其他原因），必須釋放連接，然后再重新建立連接。源端口目的端口序首確認號數(shù)偏保源端口目的端口序首確認號數(shù)偏保窗口檢驗緊急指針選項（度可變填充首同步比特SYN——同步比特SYN1，就表示這是接請求或連接接受報文。源端口目的端口序首確認號數(shù)偏保源端口目的端口序首確認號數(shù)偏保窗口檢驗緊急指針選項（度可變填充首終止比特FIN(FINal)——用來釋放接。當FIN1時，表明此報文段的發(fā)送端的數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢，并要求釋放連接。確定對確定對方的發(fā)送窗口的上限5章傳輸層協(xié)議源端口目的端口序首確認號數(shù)保源端口目的端口序首確認號數(shù)保窗口偏檢驗緊急指針選項（度可變填充首窗口字——2字節(jié)。窗口字段用來控制對方發(fā)送的數(shù)據(jù)量，單位為字節(jié)。TCP連接的一端根據(jù)設(shè)置的緩5章傳輸層協(xié)議源端口目的端口序首確認號數(shù)保源端口目的端口序首確認號數(shù)保窗口偏檢驗緊急指針選項（度可變填充首2字節(jié)。檢驗和字段檢驗的范圍包括首部和數(shù)據(jù)這兩部分。在計算檢驗和時，要在TCP12字節(jié)的偽首部。源端口目的端口序首確認號數(shù)保源端口目的端口序首確認號數(shù)保窗口偏檢驗緊急指針選項（度可變填充首緊急指針字段——占16bit。緊急指針：在本報文段中緊急數(shù)據(jù)共有多少個字節(jié)（緊急數(shù)據(jù)放在SSSSTCP報文段中的數(shù)據(jù)字段的最大長度。數(shù)據(jù)字段加上TCP首部才等于整個的TCP報文段選項（長度可變填充——5章傳輸層協(xié)議TCPUsedtoextendTCPDefinedTCPEndofOptionNoumSegmentSelectiveAcknowledgementTCPEndOfOptionListandNoEndofOptionAsingleoctetwiththeoptionkindsetto0,whichindicatesthatnootheroptionsfollowNoAsingleoctetwiththeoptionkindsetto1,whichisusedbetweenTCPoptionsfor4-bytealignmentAMultiple-OctetTCPOptionKindOptionLengthOptionoctets

.. umSegmentIPIPumSegmentSize==OptionKindOptionLengthum==FDDIRingsandanFDDIFDDIEthernetFDDI

EthernetTCPWindowScaleOption =Option =ShiftSACKPermittedOption =Option =SACK=OptionKindOption=LeftEdgeof1stBlockRightEdgeof1stBlockLeftEdgeof2ndBlockRightEdgeof2nd..TCPTimestamps====5章傳輸層協(xié)議源端口目的端口序首確認號數(shù)保源端口目的端口序首確認號數(shù)保窗口偏檢驗緊急指針選項（度可變填充首——4字節(jié)的5章傳輸層協(xié)議EXAMPLE：TCPFrameTCP:-----TCPheader----TCP:Sourceport=TCP:Destinationport=23(TCP:Sequencenumber=TCP:Acknowledgmentnumber=TCP:Dataoffset=20TCP:Flags=TCP:..0.....=(NourgentTCP: =TCP:....1...=TCP:.....0..=(NoTCP:......0.=(NoTCP:.......0=(NoTCP:Window=TCP:Checksum=43E2TCP:NoTCPTCP:[1byte(s)ofnet:---- netdata----ADDR 0000104002608C06384102608C115176AAAA00100300000008004500002903190000FF 00206EB6243500C3243800D01260001700 0030018F2C018CE25018020043E2000053 004001FFFD03TCP傳輸連接建立與連接釋主機 主機客 服務(wù)進 進建立傳輸連接確認報主機主機主機主機客進服務(wù)進 頭）的這樣低效的包，增加網(wǎng)絡(luò)負擔從而影響網(wǎng)絡(luò)性能。Nagle算法寸來避免，除非窗口至少是一個MSS到MSS才發(fā)送來避免）MSS ACK即可斷定有分組丟失了，就應(yīng)立即重傳丟失的往返時延的自適應(yīng)算將各個報文段的往返時延樣本平均，就得出報文段的平均往返時延RTT。計算一次平均往返時延RTT：舊的RTT1)新的往返時延樣本在上式中，01慢開始算法的原cwndMSS在每收到一個對新的報文段的確認后，將擁塞窗口增加至多一個MSS的數(shù)值。用這樣的方法逐步增大發(fā)送端的擁塞窗口cwnd，可以使分組注入到網(wǎng)絡(luò)的速率更加合 接請求后等 一個證連接 戶 LAST－ACK：正在等待一個先前發(fā) 5TCP5TCPTCPTCPTCPTCP1.SYN-SENT→→SYN-→SYN-←SYN-→→說明TCPA、B在初始時分別是處于CLOSED和LISTEN狀態(tài)。A端首先發(fā)送一個SEQ＝100的初始化序列，SYN置位，占用一個序列號；B端在收到該請求后，發(fā)送一個序列號為300，確認號為101的段，這個段的SYN、ACK均置位，說明B端的初始發(fā)送序列號為300，同時又確認了A的SEQ100的段，A在收到了B的應(yīng)答后，對其初始序列號確認，來響應(yīng)B的初始化序列，然后A2、3、4行，稱之為“三次握手”TCPTCP1.

TCP…（關(guān)閉…**FIN-WAIT-2←* * →（2如果TCPB還有數(shù)據(jù)要發(fā)送，在報頭之后，會有數(shù)據(jù)，同時對TCPA發(fā)來的FIN確認（FIN占用一個序列號）。發(fā)送完數(shù)據(jù)后，在第4行，TCPB再發(fā)送一個FIN段，在沒有收到確認之前 TCP的FIN的確認）狀態(tài)。第5行中，TCPB在收到了它發(fā)出的FIN的確認后，進入CLOSED狀態(tài)，TCPA在超時時間到后，自動關(guān)5章傳輸層協(xié)議TCP的有限狀態(tài)TCPTCPTCP起發(fā)送SYN,

打主動打關(guān) 發(fā)送打

收到

發(fā)送

關(guān) 收到SYN，發(fā)送SYN,同時打

主動打

或超有收到有

收到SYN, 關(guān)發(fā)送

數(shù)據(jù)傳階主動關(guān)

收到 關(guān) 態(tài)發(fā)送態(tài)關(guān) 收到

同時關(guān)

發(fā)送

收到

收到FIN,發(fā)送

收到收到發(fā)送 定時經(jīng)過兩倍報文 5章傳輸層協(xié)議TCP流量與擁塞控應(yīng)進應(yīng)進應(yīng)進端端發(fā)送發(fā)送緩接收緩報文報文報文報文TCP協(xié)議是面向字節(jié)的。TCP協(xié)議把所要傳輸?shù)臑槊恳粋€字節(jié)分配一個序號。TCP每次所發(fā)送的0000000000（a）發(fā)送窗口大小為b）發(fā)送40B收到的確認序列號為21窗口大小不變，還可繼續(xù)發(fā)送20B（c）收到的確認序列號為窗口增大為500，還可發(fā)送 1 1 10000TCP差錯控

TCP的計時TCP為每接使用一個堅持計時器要啟動堅持計時器 當TCP關(guān)閉接時，它并不認為這個連接馬上就區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN及其協(xié) 計算機數(shù)據(jù)的磁盤設(shè)備。一個SAN網(wǎng)絡(luò)由負責(zé)網(wǎng)絡(luò)連接 典型的SAN是一個企業(yè)整個計算機網(wǎng)絡(luò)資源的一部分。通常SAN與其它計算資源緊密集群來實現(xiàn)備份和 程。SAN支持磁盤鏡像技術(shù)（diskmirroring）、備份與恢復(fù)（backupandrestore）、 外SAN還可以用于合并子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)附接（NAS：network-attachedstorage）系統(tǒng)。當前常見的可使用SAN技術(shù)，諸如IBM的光纖SCON，它是FICON的增強結(jié)構(gòu)，或者說是一種更新的光纖信道技術(shù)。 區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中也運用到高速以太網(wǎng)協(xié)議。SCSI和iSCSI主要協(xié)FC&FCP：（FC&FCP：FibreChannelandFibreChannelProtocol）FCIP：在IP（FCIP：EntireFibreChannelFrameOverIP）iFCP：Internet（iFCP：InternetFibreChannelProtocol）iSCSI：Internet（iSCSI：InternetSmallComputerSystemInterface）iSNS：Internet名稱服務(wù)（iSNS：InternetStorageNameService）NDMP（NDMP：NetworkDataManagementProtocol）SASSCSI（SAS：SerialAttachedSCSI（SCSI：SmallComputerSystem小型計算機系統(tǒng)接口SCSI是一種ANSI標準，是AppleMac計算機、PCs以及眾多UNIX系統(tǒng)用來連接計算機和外SCSISCSISCSI：SCSI-1、SCSI-2、SCSI-3以及最近經(jīng)認可的標準串行連接方式的SCSI（SAS：standardSerialAttachedSCSI）。Internet小型計算機系統(tǒng)接口iSCSI是一種基于TCP/IP的協(xié)議，用來建立和管理IP設(shè)備、主機和客戶機等之間的相互連接，并創(chuàng)建區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN。SAN使得SCSI協(xié)SCSI結(jié)構(gòu)基于客戶/服務(wù)器模式，其實現(xiàn)環(huán)境是：設(shè)備之間連接緊密，并且這些設(shè)備與SCSI總線連接。iSCSI使標準的SCSI命令能夠在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的主機系統(tǒng)（啟動器 可靠傳輸過程。此外iSCSI為IP網(wǎng)絡(luò)提供了SCSI封裝命令，它運行在TCP上。如今我們所涉及的SAN（StorageAreaNetwork），其實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的主要要求是：1)數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)備份；3)服務(wù)器群集；4) ；5)緊急情況下的數(shù)據(jù)恢復(fù)。另外，采用各種技術(shù)，可以使得LANs和WANs中的SAN呈現(xiàn)地理分布格局。但必須確保所有操作安全進行并符合服務(wù)質(zhì)量QoS要求。在安全并且正確的QoS前提下，iSCSI主要被設(shè)計來在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)以上各種功能。iSCSIiSCSIiSCSISCSI備的標識符，每個iSCSI節(jié)點都有一個獨一無二的名稱（其長度最多可以達255個字節(jié)），InternetiSCSI會話管理：iSCSI會話由登錄階段（LoginPhase）和工作階段（FullFeaturePhase）兩部分構(gòu)成，由特殊命令完iSCSI差錯處理：在IP網(wǎng)絡(luò)，特別是在WAN中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)腻e誤是經(jīng)常出現(xiàn)的，iSCSI協(xié)議需要提供錯誤處理機制。iSCSI安全性：由于iSCSI能夠適用于 協(xié)議結(jié) iSCSIPDU結(jié)構(gòu)8BasicHeaderStructureAdditionalHeaderStructure1(AHS)…AdditionalHeaderStructuren(AHS)HeaderDigestDataSegmentDataDigestiSCSIBHS8.IFOpcode-specificDataSegmentOpcode-specificfieldsorLogicUnitNumber(LUN)(8InitiatorTaskTag(4Opcode-specificfields(28IPDU，I位設(shè)置為1OpcodeOpcodeiSCSIPDUOpcode被分為兩類InitiatorOpcode 。InitiatorOpcode位于PDU中，由Initiator（請求 Opcode位于PDU，由（響應(yīng)PDU）發(fā)送。Final（F）Bit1時，表示序列中的最后一個（或唯一一個）PDU。Opcode-SpecificFieldsOpcodeTotalAHSLength4字節(jié)字單元（包括間隙）AHSDataSegmentLength―指數(shù)據(jù)段有效載荷字節(jié)長（不包括間隙）PDUDataSegmentLengthLUNOpcode（LUN）Opcode無關(guān)，那么該字段可以被忽略或用于Opcode特定方式下。InitiatorTaskTag―Initiator為每個iSCSI任務(wù)分配一個TaskTag。該用于唯一識別任務(wù)會話。SPX序列分組交換協(xié)序列分組交換協(xié)議（SPX）NovellNovellNetWare網(wǎng)絡(luò)提供分組傳送服務(wù)。SPX基于Xerox序列分組協(xié)議（SPP：SequencedPacketProtocol）。SPX運行在IPX上