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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)第六章傳輸層與數(shù)據(jù)傳輸物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院(信息安全學(xué)院)6.1傳輸層的作用1.傳輸控制協(xié)議概述2.傳輸層協(xié)議3.端口的概念傳輸層是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出的開放系統(tǒng)互連（OSI）參考模型中的第四層，是OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵層次之一，主要負(fù)責(zé)向兩個(gè)主機(jī)中進(jìn)之間的通信提供服務(wù)。傳輸層在終端用戶之間提供透明的數(shù)據(jù)傳輸，并向上層提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。傳輸層在給定的鏈路上通過(guò)流量控制、分段/重組和差錯(cuò)控制來(lái)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴鬏攲拥闹饕獏f(xié)議是面向鏈接的，這就意味著傳輸層能保持對(duì)分段的跟蹤，并且重傳那些失敗的分段。1.傳輸層的作用1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會(huì)話層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型設(shè)局域網(wǎng)1上的主機(jī)A和局域網(wǎng)2上的主機(jī)B通過(guò)互連的廣域網(wǎng)進(jìn)行通信。既然IP協(xié)議能夠?qū)⒃粗鳈C(jī)發(fā)送出的分組按照首部中的目的地址送交到目的主機(jī)，那么，為什么還需要再設(shè)置一個(gè)傳輸層呢？1.傳輸層的作用兩個(gè)主機(jī)進(jìn)行通信實(shí)際上就是兩個(gè)主機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)程互相通信。IP協(xié)議雖然能把分組送到目的主機(jī)，但是這個(gè)分組還停留在主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層而沒有交付給主機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)程（請(qǐng)注意：IP地址是標(biāo)識(shí)在因特網(wǎng)中的一個(gè)主機(jī)，而不是標(biāo)識(shí)主機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)程）。然而一個(gè)主機(jī)中經(jīng)常有多個(gè)應(yīng)用進(jìn)程同時(shí)分別和另一個(gè)主機(jī)中的多個(gè)應(yīng)用進(jìn)程通信。1.傳輸層的作用例如，某用戶在使用瀏覽器查找某網(wǎng)站的信息時(shí)，其主機(jī)的應(yīng)用層運(yùn)行瀏覽器客戶進(jìn)程。如果在瀏覽網(wǎng)頁(yè)的同時(shí)，還要用電子郵件給網(wǎng)站發(fā)送反饋意見，那么主機(jī)的應(yīng)用層就還要運(yùn)行電子郵件的客戶進(jìn)程。傳輸層的一個(gè)很重要的功能就是復(fù)用和分用。1.傳輸層的作用網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層區(qū)別：傳輸層為應(yīng)用進(jìn)程之間提供邏輯通信，但網(wǎng)絡(luò)層是為主機(jī)之間提供邏輯通信傳輸層對(duì)收到的報(bào)文進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)，網(wǎng)絡(luò)層的IP數(shù)據(jù)報(bào)首部中的檢驗(yàn)和字段，只檢驗(yàn)首部是否出現(xiàn)差錯(cuò)而不檢查數(shù)據(jù)部分。根據(jù)應(yīng)用的不同，傳輸層需要有兩種不同的傳輸協(xié)議，即面向連接的TCP和無(wú)連接的UDP，而網(wǎng)絡(luò)層無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)這兩種協(xié)議。1.傳輸層的作用傳輸層要點(diǎn)1.傳輸層的作用傳輸層中向應(yīng)用層提供傳輸服務(wù)的是傳輸實(shí)體。使用傳輸服務(wù)的是傳輸服務(wù)用戶（也就是應(yīng)用層中的各種應(yīng)用進(jìn)程，或應(yīng)用層實(shí)體，但不是使用計(jì)算機(jī)的最終用戶）。傳輸層向高層用戶屏蔽了下面通信子網(wǎng)的細(xì)節(jié)（如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⑺捎玫膮f(xié)議等），它使應(yīng)用進(jìn)程看見的就是好像在兩個(gè)傳輸層實(shí)體之間有一條端到端的邏輯通信信道，但這條邏輯通信信道對(duì)上層的表現(xiàn)卻因傳輸層使用的不同協(xié)議而有很大的差別。TCP/IP的傳輸層有兩個(gè)不同的協(xié)議2.傳輸層中的兩個(gè)協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP（UserDatagramProtocol）傳輸控制協(xié)議TCP（TransmissionControlProtocol）在TCP/IP體系中，則根據(jù)所使用的協(xié)議是TCP或UDP，分別稱之為TCP報(bào)文段（segment）或UDP報(bào)文或用戶數(shù)據(jù)報(bào)。UDP不提供可靠交付，但在某些情況下UDP是—種最有效的工作方式。TCP/IP體系中的應(yīng)用服務(wù)，如DNS和NFS就使用UDP這種傳輸方式。TCP可提供可靠的、面向連接的傳輸服務(wù)，因此會(huì)增加了許多開銷，如確認(rèn)、流量控制、計(jì)時(shí)器以及連接管理等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)謝謝物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院(信息安全學(xué)院)所屬專業(yè)：視覺傳播設(shè)計(jì)與制作所屬課程：《廣告攝像》所屬單元：《產(chǎn)品短視頻的拍攝》

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)第六章傳輸層與數(shù)據(jù)傳輸物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院(信息安全學(xué)院)6.2端口號(hào)1.端口的作用2.端口的分類端口的概念UDP和TCP都使用了與應(yīng)用層接口處的端口（port）與上層的應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行通信。應(yīng)用層的各種進(jìn)程是通過(guò)相應(yīng)的端口與傳輸實(shí)體進(jìn)行交互。當(dāng)傳輸層收到IP層交上來(lái)的數(shù)據(jù)（即TCP報(bào)文段或UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)）時(shí)，就要根據(jù)其中首部的端口號(hào)來(lái)決定應(yīng)當(dāng)通過(guò)哪—個(gè)端口上交給應(yīng)當(dāng)接收此數(shù)據(jù)的應(yīng)用進(jìn)程。端口作用端口的概念一類是由因特網(wǎng)指派名字和號(hào)碼公司ICANN負(fù)責(zé)分配給—些常用的應(yīng)用層程序固定使用的熟知端口（well-knownport），其數(shù)值一股為0～1023。一類則是一般端口，用來(lái)隨時(shí)分配給請(qǐng)求通信的客戶進(jìn)程。端口分類端口是用來(lái)標(biāo)識(shí)應(yīng)用層的進(jìn)程。不同計(jì)算機(jī)中的相同端口號(hào)是沒有聯(lián)系的。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)謝謝物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院(信息安全學(xué)院)所屬專業(yè)：視覺傳播設(shè)計(jì)與制作所屬課程：《廣告攝像》所屬單元：《產(chǎn)品短視頻的拍攝》

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)第六章傳輸層與數(shù)據(jù)傳輸物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院(信息安全學(xué)院)6.3TCP協(xié)議1.TCP協(xié)議報(bào)文2.TCP重傳機(jī)制3.TCP的傳輸連接管理TCP協(xié)議報(bào)文TCP/IP體系中面向連接的傳輸層協(xié)議，它提供全雙工的可靠交付的服務(wù)。一個(gè)TCP報(bào)文段分為首部和數(shù)據(jù)兩部分，如圖6-7所示。應(yīng)當(dāng)指出，TCP的全部功能都體現(xiàn)在它的首都的各字段。TCP報(bào)文段首都的前20個(gè)字節(jié)是固定的，后面有4N字節(jié)是根據(jù)需要而增加的選項(xiàng)（N必須是整數(shù)）。因此TCP首部的最小長(zhǎng)度是20字節(jié)。TCP協(xié)議報(bào)文源端口和目的端口各占兩個(gè)字節(jié)是傳輸層與應(yīng)用層的服務(wù)接口。用來(lái)將若干高層協(xié)議向下復(fù)用，也用來(lái)將傳輸層協(xié)議向上分用。TCP協(xié)議報(bào)文序號(hào)占4字節(jié)。TCP是面向數(shù)據(jù)流的，TCP傳送的報(bào)文可看成為連續(xù)的數(shù)據(jù)流，其中每一個(gè)字節(jié)都對(duì)應(yīng)于一個(gè)序號(hào)。首部中的“序號(hào)”指的是本報(bào)文段所發(fā)送的數(shù)據(jù)中第一個(gè)字節(jié)的序號(hào)。TCP協(xié)議報(bào)文確認(rèn)序號(hào)占4字節(jié)，是期望收到對(duì)方的下—個(gè)報(bào)文段的數(shù)據(jù)的第一個(gè)字節(jié)的序號(hào)，也就是期望收到的下—個(gè)報(bào)文段首部的字號(hào)字段的值。TCP協(xié)議報(bào)文數(shù)據(jù)偏移占4bit，它指出數(shù)據(jù)開始的地方離TCP報(bào)文段的起始處有多遠(yuǎn)?！皵?shù)據(jù)偏移”的單位不是字節(jié)，而是32bit字（即4字節(jié)字）。由于4bit能表示的最大十進(jìn)制數(shù)是15，因此數(shù)據(jù)偏移的最大值是60字節(jié)，這也是TCP首部的最大長(zhǎng)度。TCP協(xié)議報(bào)文保留字段占6bit，保留為今后使用，但目前應(yīng)置為0。TCP協(xié)議報(bào)文①緊急比特URG（URGent）當(dāng)URG＝1時(shí)，表明緊急指針字段有效。它告訴系統(tǒng)此報(bào)文段中有緊急數(shù)據(jù)，應(yīng)盡快傳送（相當(dāng)于高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)），而不要按原來(lái)的排隊(duì)順序來(lái)傳送。要與首部中第五個(gè)32bit字中的一半“緊急指針”（UrgentPointer）字段配合使用。TCP協(xié)議報(bào)文②確認(rèn)比特ACK只有當(dāng)ACK＝1時(shí)確認(rèn)序號(hào)字段才有效。當(dāng)ACK＝0時(shí)，確認(rèn)序號(hào)無(wú)效。③推送比特PSH（Push）當(dāng)兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行文互式的通信時(shí)，有時(shí)在一端的應(yīng)用進(jìn)程希望在鍵入一個(gè)命令后立即就能夠收到對(duì)方的響應(yīng)。在這種情況下，TCP就可以使用推送（push）操作。接收TCP收到推送比特置1的報(bào)文段，就盡快(即“推送”向前)交付給接收應(yīng)用進(jìn)程，而不再等到整個(gè)緩存都填滿了后再向上交付。PSH比特也可叫作急迫比特。TCP協(xié)議報(bào)文④復(fù)位比特RST（Reset）當(dāng)RST＝1時(shí)，表明TCP連接中出現(xiàn)嚴(yán)重差錯(cuò)（如由于主機(jī)崩潰或其他原因），必須釋放連接，然后再重新建立傳輸連接。復(fù)位比特還用來(lái)拒絕一個(gè)非法的報(bào)文段或拒絕打開一個(gè)連接。復(fù)位比特也可稱為重建比特或重置比特。TCP協(xié)議報(bào)文同步比特SYN在連接建立時(shí)用來(lái)同步序號(hào)。當(dāng)SYN＝1而ACK＝0時(shí),表明這是一個(gè)連接請(qǐng)求報(bào)文段。終止比特FIN（Final）用來(lái)釋放一個(gè)迎接，當(dāng)FIN＝1時(shí)，表明此報(bào)文段的發(fā)送端的數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢，并要求釋放傳輸連接。TCP協(xié)議報(bào)文窗口字段用來(lái)控制對(duì)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)自己緩存的空間大小確定自己的接收窗口大小，然后通知對(duì)方來(lái)確定對(duì)方的發(fā)送窗口。TCP協(xié)議報(bào)文檢驗(yàn)和字段檢驗(yàn)的范圍包括首部和數(shù)據(jù)這兩部分。在計(jì)算檢驗(yàn)和時(shí)，要在TCP報(bào)文段的前面加上12字節(jié)的偽首部。TCP協(xié)議報(bào)文占16位，用來(lái)確定緊急數(shù)據(jù)的最后一個(gè)字節(jié)的位置。優(yōu)先快速地獲取緊急數(shù)據(jù)TCP協(xié)議報(bào)文長(zhǎng)度可變。TCP只規(guī)定了一種選項(xiàng)，即最大報(bào)文段長(zhǎng)度MSS(MaximumSegmentSize)。沒有選項(xiàng)時(shí)，TCP的首部長(zhǎng)度是20字節(jié)。TCP協(xié)議報(bào)文填充0，用于保證首部的長(zhǎng)度是32位的整數(shù)倍TCP協(xié)議是面向字節(jié)的。TCP將所要傳送的整個(gè)報(bào)文（這可能包括許多個(gè)報(bào)文段）看成是一個(gè)個(gè)字節(jié)組成的數(shù)據(jù)流，并使每一個(gè)字節(jié)對(duì)應(yīng)于一個(gè)序號(hào)。TCP的確認(rèn)是對(duì)接收到的數(shù)據(jù)的最高序號(hào)（即收到的數(shù)據(jù)流中的最后一個(gè)序號(hào)）表示確認(rèn)。但接收端返回的確認(rèn)序號(hào)是已收到的數(shù)據(jù)的最高序號(hào)加1。TCP有三種基本機(jī)制來(lái)控制報(bào)文段的發(fā)送。第一種機(jī)制是TCP維持一個(gè)變量，它等于最大報(bào)文段長(zhǎng)度MSS，只要發(fā)送緩存從發(fā)送進(jìn)程得到的數(shù)據(jù)達(dá)到MSS字節(jié)時(shí)，就組裝成—個(gè)TCP報(bào)文段，然后發(fā)送出去。第二種機(jī)制是發(fā)送端的應(yīng)用進(jìn)程指明要求發(fā)送報(bào)文段，即TCP支持的推送（push）操作。第三種機(jī)制是發(fā)送端的一個(gè)計(jì)時(shí)器時(shí)間到了，這時(shí)就把當(dāng)前已有的緩存數(shù)據(jù)裝入報(bào)文段發(fā)送出去。TCP的數(shù)據(jù)編號(hào)與確認(rèn)在TCP的實(shí)現(xiàn)中廣泛使用Nagle算法。若發(fā)送端應(yīng)用進(jìn)程將欲發(fā)送的數(shù)據(jù)逐個(gè)字節(jié)地達(dá)到發(fā)送端的TCP緩存，則發(fā)送端就將第一個(gè)字符(—個(gè)字符的長(zhǎng)度是一個(gè)字節(jié))發(fā)送出去，將后面到達(dá)的字符將都緩存起來(lái)。當(dāng)接收端收到對(duì)第一個(gè)字符的確認(rèn)后，再將緩存中的所有字符裝成一個(gè)報(bào)文段發(fā)送出去，同時(shí)繼續(xù)對(duì)隨后到達(dá)的字符進(jìn)行緩存。只有在收到對(duì)前一個(gè)報(bào)文段的確認(rèn)時(shí)才繼續(xù)發(fā)送下一個(gè)報(bào)文段。當(dāng)字符到達(dá)較快而網(wǎng)絡(luò)速率較慢時(shí)，用這樣的方法可明顯地減少所用的網(wǎng)絡(luò)帶寬。因?yàn)镹agle算法在某一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)報(bào)文在傳輸,會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳遞的不夠及時(shí)TCP的數(shù)據(jù)編號(hào)與確認(rèn)傻窗口綜合癥。設(shè)想這種情況：接收端的緩存已滿，而交互的應(yīng)用進(jìn)程一次只從緩存中讀取一個(gè)字符（這樣就在緩存產(chǎn)生1個(gè)字節(jié)的空位），然后向發(fā)送端發(fā)送確認(rèn)，并將窗口設(shè)置為1個(gè)字節(jié)（但發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)是40字節(jié)長(zhǎng)）。接著，發(fā)送端又傳來(lái)1個(gè)字符（但發(fā)來(lái)的IP數(shù)據(jù)報(bào)是41字節(jié)長(zhǎng)）。接收端發(fā)回確認(rèn)，仍然將窗口設(shè)置為一個(gè)字節(jié)。這樣進(jìn)行下去，網(wǎng)絡(luò)的效率將會(huì)很低。這種狀況稱之為傻窗口綜合癥。要解決這個(gè)問(wèn)題，可讓接收端等待一段時(shí)間，使得或者緩存已能有足夠的空間容納—個(gè)最長(zhǎng)的報(bào)文段，或者緩存已有一半的中間處于空的狀態(tài)。只要出現(xiàn)這兩種情況之一，就發(fā)出確認(rèn)報(bào)文，并向發(fā)送端通知當(dāng)前的窗口大小。此外，發(fā)送端也不要發(fā)送太小的報(bào)文段，而是將數(shù)據(jù)積累成足夠大的報(bào)文段，或達(dá)到接收端緩存的空間的—半大小。TCP的數(shù)據(jù)編號(hào)與確認(rèn)為了提高報(bào)文段的傳輸效率，TCP采用大小可變的滑動(dòng)窗口進(jìn)行流量控制。窗口大小的單位是字節(jié)。在通信的過(guò)程中，接收端可根據(jù)自己的資源情況，隨時(shí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整對(duì)方為發(fā)送窗口（可增大或減小）在TCP中接收端的接收窗口總是等于發(fā)送端的發(fā)送窗口（因?yàn)楹笳呤怯汕罢叽_定的），因此—般就只使用發(fā)送窗口這個(gè)詞匯。TCP的流量控制與擁塞控制(a)發(fā)送端要發(fā)送900字節(jié)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，劃分為9個(gè)100個(gè)節(jié)長(zhǎng)的報(bào)文段，對(duì)方確定的發(fā)送窗口為500字節(jié)。發(fā)送端只要收到了對(duì)方的確認(rèn)，發(fā)送窗口就可前移。發(fā)送端的TCP要維護(hù)一個(gè)指針。每發(fā)送一個(gè)報(bào)文段，指針就向前移動(dòng)—個(gè)報(bào)文段的距離。當(dāng)指針移動(dòng)到發(fā)送窗口的最右端（即窗口前沿）時(shí)就不能再發(fā)送報(bào)文段了。(b)表示發(fā)送端已發(fā)送了400字節(jié)的數(shù)據(jù)，但只收到對(duì)前200字節(jié)數(shù)據(jù)的確認(rèn)，同時(shí)窗口大小不變，注意到，現(xiàn)在發(fā)送端還可發(fā)送300字節(jié)。(c)表示發(fā)送端收到了對(duì)方對(duì)前400字節(jié)數(shù)據(jù)的確認(rèn)，但窗口減小到400字節(jié)，于是，發(fā)送端還可發(fā)送400字節(jié)的數(shù)據(jù)。TCP的流量控制與擁塞控制設(shè)主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送數(shù)據(jù)。雙方確定的窗口值是400。再設(shè)每一個(gè)報(bào)文段為100字節(jié)長(zhǎng)，序號(hào)的初始值為1。圖6-10中右邊的注釋可幫助理解整個(gè)的過(guò)程。應(yīng)注意到，主機(jī)B進(jìn)行了3次流量控制。第一次將窗口減小為300字節(jié)，第二次又減為200字節(jié)，最后減至0，即不允許對(duì)方再發(fā)送數(shù)據(jù)了。這種暫停狀態(tài)將持續(xù)到主機(jī)B重新發(fā)出一個(gè)新的窗口值為止。TCP的流量控制實(shí)現(xiàn)流量控制并非僅僅為了使接收端來(lái)得及接收。如果發(fā)送端發(fā)出的報(bào)文過(guò)多會(huì)使網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過(guò)重。由此會(huì)引起報(bào)文段的時(shí)延增大。為了避免發(fā)生擁塞，主機(jī)應(yīng)當(dāng)降低發(fā)送速率。發(fā)送端的主機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，既要考慮到接收端的接收能力，又要使網(wǎng)絡(luò)不要發(fā)生擁塞。因而發(fā)送端的發(fā)送窗口應(yīng)按照以下方式確定：TCP的擁塞控制

通知窗口（advertisedwindow）是接收端根據(jù)其接收能力許諾的窗口值，是來(lái)自接收端的流量控制。接收端將通知窗口的值放在TCP報(bào)文的首部中，傳送給發(fā)送端。擁塞窗口（congestionwindow）是發(fā)送端根據(jù)網(wǎng)絡(luò)擁塞情況得出的窗口值，是來(lái)自發(fā)送端的流量控制。為了更好地進(jìn)行擁塞控制，因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)推薦使用以下三種技術(shù)，即慢啟動(dòng)（slow-start）、加速遞減（MultiplicativeDecrease）和擁塞避免（CongestionAvoidance）。TCP的擁塞控制1）當(dāng)一個(gè)連接初始化時(shí)，將擁塞窗口置為1（即窗口允許發(fā)送1個(gè)報(bào)文段）、并設(shè)置慢啟動(dòng)的門限窗口值。2）發(fā)送端的發(fā)送窗口不能超過(guò)擁塞窗口和通知窗口的最小值。現(xiàn)在假定接收端不進(jìn)行流量控制。3）發(fā)送端若收到了對(duì)所有發(fā)出的報(bào)文段的確認(rèn)，就在下一次發(fā)送時(shí)將擁塞窗口加倍，可見擁塞窗口從1開始，把指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)。若出現(xiàn)了超時(shí)，則將當(dāng)時(shí)的擁塞窗口減半，作為新的門限窗口值，同時(shí)擁塞窗口再次變?yōu)?。4）擁塞窗口重新從1開始按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)。但當(dāng)增長(zhǎng)到新的門限窗口值時(shí)，就每次只將擁塞窗口加1，使擁塞窗口按線性規(guī)律增長(zhǎng)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)又出現(xiàn)超時(shí)，仍重復(fù)上述過(guò)程。TCP每發(fā)送一個(gè)報(bào)文段，就設(shè)置一次計(jì)時(shí)器。只要計(jì)時(shí)器設(shè)置的重傳時(shí)間已經(jīng)到了但還沒有收到確認(rèn)，就要重傳這一報(bào)文段。TCP的重傳機(jī)制出于TCP的下層是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，發(fā)送的報(bào)文段可能只經(jīng)過(guò)一個(gè)高速率的局域網(wǎng)，但也可能是經(jīng)過(guò)多個(gè)低速率的局域網(wǎng)，并且數(shù)據(jù)報(bào)所選擇的路由還可能會(huì)發(fā)生變化。右畫出了數(shù)據(jù)鏈路層和傳輸層的往返時(shí)延概率分布的對(duì)比。往返時(shí)延就是從數(shù)據(jù)發(fā)出到收到對(duì)方的確認(rèn)所經(jīng)歷的時(shí)間。對(duì)于數(shù)據(jù)鏈路層，其往返時(shí)延的方差很小，因此將超時(shí)時(shí)間設(shè)置為圖中的T即可。但對(duì)于傳輸層來(lái)說(shuō)，其往返時(shí)延的方差很大。若將超時(shí)時(shí)間設(shè)計(jì)為圖中的T，則很多報(bào)文段的重傳時(shí)間太早，因而給網(wǎng)絡(luò)增加了許多不應(yīng)有的負(fù)荷。但若將超時(shí)時(shí)間選為圖中的T，則顯然使網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率降低很多。

TCP的重傳機(jī)制

TCP的重傳機(jī)制傳輸連接的管理就是使傳輸連接的建立和釋放都能正常地進(jìn)行。在連接建立過(guò)程中要解決以下三個(gè)問(wèn)題。1）要使每一方能夠確知對(duì)方的存在。2）要允許雙方協(xié)商一些參數(shù)（如最大報(bào)文段長(zhǎng)度，最大窗口大小，服務(wù)質(zhì)量等）。3）能夠傳輸實(shí)體資源（如緩存大小，連接表中的項(xiàng)目等）進(jìn)行分配。TCP的連接和建立都是采用客戶服務(wù)端方式。主動(dòng)發(fā)起連接建立的進(jìn)程叫作客戶（client）。而被動(dòng)等待正接建立的進(jìn)程叫服務(wù)器（server）。TCP的傳輸連接管理設(shè)主機(jī)B中運(yùn)行一個(gè)服務(wù)器過(guò)程，如圖6-12所示，它先發(fā)出一個(gè)被動(dòng)打開（passiveopen）命令，告訴它的TCP要準(zhǔn)備接受客戶進(jìn)程的連接請(qǐng)求。然后服務(wù)器進(jìn)程就處于“聽”（listen）的狀態(tài)，不斷檢測(cè)是否有客戶進(jìn)程要發(fā)起連接請(qǐng)求，如有，即做出響應(yīng)。TCP的傳輸連接管理主機(jī)A的TCP向主機(jī)B的TCP發(fā)出連接請(qǐng)求報(bào)文段，其首部的同步比特SYN應(yīng)置為1，同時(shí)選樣—個(gè)序號(hào)x，表明在后面?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)時(shí)的第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的序號(hào)是x。主機(jī)B的TCP收到連接請(qǐng)求報(bào)文段后，如同意，則發(fā)回確認(rèn)。在確認(rèn)報(bào)文段中應(yīng)將SYN置為1，確認(rèn)序號(hào)應(yīng)為x+1，同時(shí)也為自己選擇一個(gè)序號(hào)y。主機(jī)A的TCP收到此報(bào)文段后，向B給出確認(rèn)，其確認(rèn)序號(hào)為y+1。運(yùn)行客戶進(jìn)程的主機(jī)A的TCP通知上層應(yīng)用進(jìn)程，連接已經(jīng)建立（或打開）連接建立采用的這種過(guò)程叫作三次握手（there-wayhandshake），或三次聯(lián)絡(luò)TCP的傳輸連接管理為什么要發(fā)送這第三個(gè)報(bào)文段呢？這主要是為了防止己失效連接請(qǐng)求報(bào)文段突然又傳送到了主機(jī)B，因而產(chǎn)生錯(cuò)誤。主機(jī)A發(fā)出連接請(qǐng)求，但因連接請(qǐng)求報(bào)文丟失而未收到確認(rèn)。主機(jī)A于是再重傳—次。后來(lái)收到了確認(rèn)，建立了連接。數(shù)據(jù)傳輸完畢后，就釋放了連接。主機(jī)A共發(fā)送了兩個(gè)連接請(qǐng)求報(bào)文段，其中的第二個(gè)到達(dá)了主機(jī)B。主機(jī)A發(fā)出的第一個(gè)連接請(qǐng)求報(bào)文段并沒有丟失，而是在某些網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)滯留的時(shí)間太長(zhǎng)，以致延誤到在這次的連接釋放以后才傳送到主機(jī)B。TCP的傳輸連接管理在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，通信的雙方都可以發(fā)出釋放連接的請(qǐng)求。主機(jī)A的應(yīng)用進(jìn)程先向其TCP發(fā)出連接釋放請(qǐng)求，并且不再發(fā)送數(shù)據(jù)。主機(jī)B的TCP收到釋放連接通知后即發(fā)出確認(rèn)，其序號(hào)為x+1。這時(shí)從A到B的連接就釋放了，連接處于半關(guān)閉（half-close）狀態(tài)，相當(dāng)于主機(jī)A向主機(jī)B說(shuō)：“我已經(jīng)沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送了。但你如果還發(fā)送數(shù)據(jù)，我仍接收?！敝鳈C(jī)B向主機(jī)A的數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后，其應(yīng)用進(jìn)程就通知TCP釋放連接。主機(jī)A的TCP再向其應(yīng)用進(jìn)程報(bào)告，整個(gè)連接已經(jīng)全部釋放。TCP的傳輸連接管理隨堂習(xí)題1．

Web瀏覽器向偵聽標(biāo)準(zhǔn)端口的Web服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求之后,在服務(wù)器響應(yīng)的TCP報(bào)頭中,源端口號(hào)是多少？A.53B.80C.1024D.40002．以下哪個(gè)事件發(fā)生于傳輸層三次握手期間？A．兩個(gè)應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)B．TCP初始化會(huì)話的序列號(hào)C．UDP確定要發(fā)送的最大字節(jié)數(shù)D．服務(wù)器確認(rèn)從客戶端接收的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)3.

TCP的協(xié)議數(shù)據(jù)單元被稱為？A．比特B.幀C.段D.字符4.下列哪個(gè)關(guān)于TCP和UDP描述是錯(cuò)誤的？A．UDP比TCP系統(tǒng)開銷少B．TCP是面向連接的C．UDP保證數(shù)據(jù)可靠傳輸D．TCP采用滑動(dòng)窗口機(jī)制進(jìn)行流量控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)謝謝物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院(信息安全學(xué)院)所屬專業(yè)：視覺傳播設(shè)計(jì)與制作所屬課程：《廣告攝像》所屬單元：《產(chǎn)品短視頻的拍攝》

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)第六章傳輸層與數(shù)據(jù)傳輸物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院(信息安全學(xué)院)6.4UDP協(xié)議1.

UDP協(xié)議用戶2.

UDP報(bào)文用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP只在IP的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)之上增加了很少—點(diǎn)的功能，這就是端口的功能（有了端口，傳輸層就能進(jìn)行復(fù)用和分用）和無(wú)差錯(cuò)檢測(cè)的功能。UDP協(xié)議用途雖然UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)只能提供不可靠的交付，但UDP在某些方面有其特殊的優(yōu)點(diǎn)。發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接（當(dāng)然發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)也沒有連接需要釋放），因而減少了開銷和發(fā)送數(shù)據(jù)之前的時(shí)延。沒有擁塞控制，也不保證可靠交付，因此主機(jī)不需要維持具有許多參數(shù)的、復(fù)雜的連接狀態(tài)表。用戶數(shù)據(jù)報(bào)只有8個(gè)字節(jié)的首都開銷，比TCP的20個(gè)字節(jié)的首部要短。由于UDP沒有擁塞控制，因此網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的擁塞不會(huì)使源主機(jī)的發(fā)送速率降低。用戶數(shù)據(jù)報(bào)UD