考研-計算機(jī)-計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)-第5章-傳輸層

2。。8，11，2

層

輸

傳

分

部

五

第

5.1傳輸層提供的服務(wù)

一、傳輸層的功能

為不同主機(jī)上運行的應(yīng)用進(jìn)程之間提供邏輯通信

(logicalcommunication)

請注意：

網(wǎng)絡(luò)層：不同主機(jī)之間的邏輯通信

運輸層：應(yīng)用進(jìn)程之間的邏輯通信

2008-11-28

5.1傳輸層提供的服務(wù)

二、傳輸層尋址與端口

/至萩務(wù)、、、接收方

應(yīng)

用

層

運

輸

層

網(wǎng)

絡(luò)

層

5.1傳輸層提供的服務(wù)

1.端口

（1）端口的作用就是讓應(yīng)用層的各種應(yīng)用進(jìn)程都能將其數(shù)據(jù)

通過端口向下交付給運輸層，以及讓運輸層知道應(yīng)當(dāng)將

其報文段中的數(shù)據(jù)向上通過端口交付給應(yīng)用層相應(yīng)的進(jìn)

程（或者線程）

（2）從這個意義上講，端口是用來標(biāo)志應(yīng)用層的進(jìn)程（或者

線程）

（3）端口用一個16bit端口號進(jìn)行標(biāo)志

22.套接字

（1）TCP：（源IP地址，源端口號，目的IP地址，目的端口號）

（2）UDP：（IP地址，端口號）?

2008-11-28

5.1傳輸層提供的服務(wù)

二、兩種服務(wù)

1.面向連接服務(wù)

（1）先行握手，建立連接

（2）確認(rèn)和重傳確?？煽繑?shù)據(jù)傳送

（3）流控制確保發(fā)送方不會過快的發(fā)送過量的分組而

淹沒接收方

（4）擁塞控制試圖防止因特網(wǎng)進(jìn)入遲滯狀態(tài)

2.面向無連接服務(wù)

（1）盡最大努力發(fā)送

2008-11-28

5.2UDP協(xié),議

一、UDP數(shù)據(jù)報

--------------32位------------

包括首部在內(nèi)的源端口#目的端口#

UDP報文段長度.*長度檢查和

（以字節(jié)為單位）

應(yīng)用數(shù)據(jù)

（報文）

2008-11-28

5.2UDP協(xié),議

二、UDP的檢查和

1.目標(biāo)

檢測收到的報文段的“差錯”(例如，出現(xiàn)突變的比特)

2.發(fā)送方

(1)把報文段看作是16比特字的序列

(2)檢查和：對報文段的所有16比特字的和進(jìn)行1的補(bǔ)運算

(3)發(fā)送方將計算校驗和的結(jié)果寫入UDP校驗和字段中

3.接收方

(1)計算接收到的報文段的校驗和

(2)檢查計算結(jié)果是否與收到報文段的校驗和字段中的值

相同

2008-11-28

5.2UDP協(xié),議

例子：將兩個16比特字相加

1110011001100110

1101010101010101

回卷Cpio111o111o111o11

和1011101110111100

檢查和QJQQQIQQQJQQQQIJ

注意：最高有效位的進(jìn)位要回卷加到結(jié)果當(dāng)中

2008-11-28

5.3TCP協(xié),議

2008-11-28

5.3TCP協(xié),議

二、TCP連接管理

1.連接的建立——三次握手

主Q機(jī)A主□機(jī)B

___zd___zd

主動打開被動打開

連接請求___________SYN，SEQ=x_____________

SYN,ACK,SEQ=y,ACK=x+1確認(rèn)

ACK,SEQ=x+1,ACK=y+1

2008-11-28

至止?謨解過程。

:口

從A到曲連掇就蜂放函9崩姆尹半關(guān)10。

相當(dāng)于A向B說：B不再發(fā)送報

經(jīng)沒二+二yi已+X11,ACK

“我ACKSEQ有數(shù)據(jù)要發(fā)送了。

彳1株如果還發(fā)送數(shù)據(jù)，我仍接收。

2008年11月28日

5.3TCP協(xié),議

3.TCP連接管理的狀態(tài)序列

客戶機(jī)TCP狀態(tài)序列

客戶機(jī)應(yīng)用程序

啟動關(guān)閉連接

2008-11-28

5.3TCP協(xié),議

三、TCP可靠傳輸

1.編號和確認(rèn)

(1)TCP的編號

TCP的編號是對報文的每一個字節(jié)進(jìn)行編號

(2)TCP的確認(rèn)

TCP的確認(rèn)序號不是接收到的數(shù)據(jù)的最高序號，而是最

高序號+1,即期待下次接收的第一個字節(jié)的序號

(3)幾點注意事項

★初始編號不一定從1開始，可以在建立連接的時候由雙

方協(xié)商確定

★并不是每個報文都需要進(jìn)行確認(rèn)，可以在收到多個報

文后進(jìn)行一次性確認(rèn)

2008-11-28

5.3TCP協(xié),議

2.超時重傳時超時的確定

EstimatedRTT=(1-()*EstixnatedRTT+(*SanipleRTT

(參考值，〈=0.125)

DevRTT=(1-?)*DevRTT+

?*|SaxqpleRTT-EstimatedRTT|

（參考值，@=0.25）

TimeoutInterval=EstimatedRTT+4*DevRTT)

2008-11-28

5.3TCP協(xié),議

3.快速重傳

如果發(fā)送方收到一個數(shù)據(jù)的3個ACK,它會認(rèn)為確認(rèn)數(shù)

據(jù)之后的報文段丟失，從而在超時到來之前重傳報文段。

4.超時間隔加倍

每一次TCP重傳均將下一次超時間隔設(shè)為先前值的兩倍。

2008-11-28

5.3TCP協(xié),議

四、TCP流量控制

1.流控的目標(biāo)

(1)確保較慢的接收方能夠不被較快的發(fā)送方法送的數(shù)

據(jù)所淹沒

(2)確保網(wǎng)絡(luò)不會因為過多的數(shù)據(jù)包重傳而導(dǎo)致?lián)砣?/p>

2.流控的基本手段

(1)仍采用收/發(fā)窗口來實現(xiàn)流控,而且采用了可變發(fā)

送窗口的技術(shù)，窗口大小的單位是位

(2)接收端控制發(fā)送端

2008-11-28

5.3TCP協(xié),議

3.調(diào)整滑動窗口的一個實例

主機(jī)A主機(jī)B

①SEQ=1A還能發(fā)送300字節(jié)

@SEQ=T61“A還能發(fā)送200字節(jié)

③SEQ=201

-------------------丟失》

④ACK=201,WIN=300允許A發(fā)送300字節(jié)

.（確認(rèn)并調(diào)整窗口為300字節(jié)進(jìn)行流控）

⑤SEQ=301A還能發(fā)送100字節(jié)

二二二⑥二：二：實CV獨匚二二:A還能發(fā)送0字節(jié)

______⑦:定Q=001_________1A超時重發(fā)但不能再發(fā)送

⑧ACK=501,WIN=200允許A再發(fā)送200字節(jié)

（確認(rèn)并調(diào)整窗口為200字節(jié)進(jìn)行流控）

⑨SEQ=501?A還能發(fā)送100字節(jié)

?ACk'=601*1貫=6-A不允許A再發(fā)送

（確認(rèn)并調(diào)整窗口為0字節(jié)進(jìn)行流控）

2008-11-28

5.3TCP協(xié),議

五、TCP擁塞控制

1.TCP進(jìn)行擁塞控制的方法

(1)每個發(fā)送方自動感知網(wǎng)絡(luò)擁塞的程度

(2)發(fā)送方根據(jù)感知的結(jié)果限制外發(fā)的流量

a.如果前方路徑上出現(xiàn)了擁塞，則降低發(fā)送速率

b.如果前方路徑上沒有出現(xiàn)擁塞，則增加發(fā)送速率

2.發(fā)送方如何感知擁塞

⑴超時

2008-11-28

5.3TCP協(xié),議

2.速率調(diào)節(jié)方法—Reno算法

（1）慢啟動

a.建立連接時，CongWin=1MSS

b.每經(jīng)過一個RTT,將CongWin大小翻倍，直至發(fā)生一

次丟包事件為止

（2）加性增，乘性減（AIMD）

a.出現(xiàn)丟包事件后將當(dāng)前CongWin大小減半，可以大大

減少注入到網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)

b.當(dāng)沒有丟包事件發(fā)生了，每個RTT之后將CongWin增

大1個MSS,使擁塞窗口緩慢增大，以防止網(wǎng)絡(luò)過早

出現(xiàn)擁塞U

2008-11-28

5.3TCP協(xié),議

慢啟動^主機(jī)A主機(jī)

時間

2008-11-28

5.3TCP協(xié),議

（3）對收到3個重復(fù)ACK的反應(yīng)

a.將CongWin減為原來的一半

b.線性增大擁塞窗口

（4）對超時事件的反應(yīng)

a.門限值設(shè)為當(dāng)前CongWin的一半（門限值初始值65kB）

b.將CongWin設(shè)為1個MSS大小；

c.窗口以指數(shù)速度增大

cL窗口增大到門限值之后，再以線性速度增大

特別說明：早期的TCPTahoe版本對上述兩個事件并不區(qū)分，

統(tǒng)一將CongWin降為1。實際上，3個重復(fù)的ACK相對超時來

說是一個預(yù)警信號，因此在Reno版中作了區(qū)分

2008-11-28

5.3TCP協(xié),議

⑸舉例