1、第7章 傳輸層,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)Computer Networks,本章學(xué)習(xí)要求 理解： 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中分布式進(jìn)程通信的基本概念。 掌握： 進(jìn)程通信中客戶/服務(wù)器模式的基本概念。 掌握： 傳輸層的基本功能與服務(wù)質(zhì)量QoS的基本 概念。 掌握： UDP協(xié)議的基本內(nèi)容。 掌握： TCP協(xié)議的基本內(nèi)容。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,2,本章知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 第7章 傳輸層,3,7.1 傳輸層與傳輸層協(xié)議,7.1.1 傳輸層的基本功能 傳輸層的主要功能是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的端-端通信。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,4,7.1.2 傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)單元的基本概念,傳輸層中實(shí)現(xiàn)傳輸層協(xié)議的軟件稱為“傳輸實(shí)體”。 傳輸層之間

2、傳輸?shù)膱?bào)文稱為“傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)單元（TPDU）”。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,5,7.1.3 應(yīng)用進(jìn)程、傳輸層接口與套接字,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,6,7.1.4 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中分布式進(jìn)程標(biāo)識(shí)方法,實(shí)現(xiàn)分布式進(jìn)程通信要解決兩個(gè)基本問題 進(jìn)程標(biāo)識(shí)與多重協(xié)議識(shí)別 端口號(hào)的分配方法 端口號(hào)的數(shù)值范圍：065535之間的整數(shù)。 端口號(hào)的類型：熟知端口號(hào)、注冊(cè)端口號(hào)和臨時(shí)端口號(hào) IANA對(duì)于端口號(hào)數(shù)值范圍的劃分：,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,7,臨時(shí)端口號(hào) 臨時(shí)端口號(hào)數(shù)值范圍在4915265535。 由運(yùn)行在客戶上的TCP/UDP軟件隨機(jī)選取的。 臨時(shí)端口號(hào)只對(duì)一次進(jìn)程通信有效。 熟知端口號(hào) TCP/UDP給

3、每種標(biāo)準(zhǔn)的Internet服務(wù)器進(jìn)程分配一個(gè)確定的全局端口號(hào)。 熟知端口號(hào)數(shù)值范圍在01023，由IANA統(tǒng)一分配。 注冊(cè)端口號(hào) 注冊(cè)端口號(hào)數(shù)值范圍在102449151。 當(dāng)用戶開發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序時(shí)，可以為這種新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的服務(wù)器程序在IANA登記一個(gè)注冊(cè)端口號(hào)。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,8,UDP的熟知端口號(hào),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,9,TCP常用的熟知端口號(hào),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,10,進(jìn)程標(biāo)識(shí)的方法,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,11,多重協(xié)議的識(shí)別 三元組的結(jié)構(gòu) 五元組是：協(xié)議、本地地址、本地端口號(hào)、遠(yuǎn)程地址與遠(yuǎn)地端口號(hào)。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,12,7.1.5 傳輸層的

4、多路復(fù)用與多路分解,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,13,7.1.6 TCP、UDP協(xié)議與應(yīng)用層協(xié)議的關(guān)系,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,14,7.2 UDP協(xié)議,7.2.1 UDP協(xié)議的主要特點(diǎn) UDP是一種無連接的、不可靠的傳輸層協(xié)議 UDP協(xié)議在傳輸報(bào)文之前不需要在通信雙方之間建立連接，因此減少了協(xié)議開銷與傳輸延遲。 UDP對(duì)報(bào)文除了提供一種可選的校驗(yàn)和之外，幾乎沒有提供其他的保證數(shù)據(jù)傳輸可靠性的措施。 如果UDP檢測(cè)出在收到的分組出錯(cuò)，它就丟棄這個(gè)分組，既不確認(rèn)，也不通知發(fā)送端和要求重傳。 UDP協(xié)議提供的是“盡力而為”的傳輸服務(wù)。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,15,UDP對(duì)應(yīng)用程序提交數(shù)據(jù)的處理

5、方式,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,16,7.2.2 UDP報(bào)文格式,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,17,7.2.3 UDP校驗(yàn)和的基本概念與計(jì)算示例,UDP校驗(yàn)和校驗(yàn)的偽報(bào)頭與報(bào)頭的結(jié)構(gòu),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,18,7.2.4 UDP協(xié)議適用的范圍,視頻播放應(yīng)用 簡(jiǎn)短的交互式應(yīng)用 多播與廣播應(yīng)用 UDP協(xié)議是一種適用于實(shí)時(shí)語(yǔ)音與視頻傳輸?shù)膫鬏攲訁f(xié)議。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,19,7.3 TCP協(xié)議,7.3.1 TCP協(xié)議的主要特點(diǎn) 支持面向連接的傳輸服務(wù) 支持字節(jié)流的傳輸 支持全雙工通信 支持同時(shí)建立多個(gè)并發(fā)的TCP連接 支持可靠的傳輸服務(wù),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,20,TCP協(xié)議支持字節(jié)

6、流傳輸?shù)倪^程,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,21,7.3.2 TCP報(bào)文格式,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,22,TCP最大段長(zhǎng)度（MSS）,MSS值選擇考慮的因素： 協(xié)議開銷 IP分片 發(fā)送和接收緩沖區(qū)的限制 MSS的默認(rèn)值 默認(rèn)MSS值為536字節(jié) 考慮報(bào)頭長(zhǎng)度20個(gè)字節(jié)，默認(rèn)的報(bào)文段長(zhǎng)度為556字節(jié),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,23,7.3.3 TCP連接 建立與釋放,TCP工作原理 示意圖,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,24,TCP連接建立“三次握手”過程,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,25,TCP連接釋放 “四次握手”的過程,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,26,7.3.4 TCP滑動(dòng)窗口與確認(rèn)、重傳機(jī)制,字節(jié)流傳輸?shù)臓顟B(tài)分類,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,27,發(fā)送窗口與可用窗口,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,28,窗口發(fā)送與字節(jié)類型的變化,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,29,窗口滑動(dòng)與字節(jié)類型的變化,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,30,接收字節(jié)流序號(hào)不連續(xù)的例子,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,31,重傳計(jì)時(shí)器,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,32,7.3.5 TCP滑動(dòng)窗口與流量控制、擁塞控制,TCP利用窗口進(jìn)行流量控制的過程,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,33,TCP窗口與擁塞控制 擁塞控制的作用,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章 傳輸層,34,TCP擁塞控制的過程示意圖