计算机网络学习（5）运输层

计算机网络学习（5）运输层

运输层：为运行在不同主机上的应用进程提供直接的通信服务

计算机网络中进行通信的真正实体是位于通信两端主机中的进程

在逻辑上应用进程间在运输层上直接通信

运输层端口号

运行在计算机上的进程使用进程标识符PID来标志，不同的操作系统使用不同的继承标识符。

使用统一的方法对TCP/IP体系的应用进程进行标识。

端口号使用16比特表示，取值范围为0~65535

熟知端口号：0~1023，TCP/IP协议中最重要的一些应用协议，如：FTP使用21/20，HTTP使用80，DNS使用53

登记端口号：1024~49151，为没有熟知端口号的应用程序使用。使用这类端口号必须在IANA按照规定的手续登记，以防止重复，如：微软远程桌面使用的端口是3389

短暂端口号：49152~65535，留给客户进程训责暂时使用。当服务器进程收到客户进程的报文时，就知道了客户进程所使用的动态端口号。通信结束后，这个端口号可供其他客户进程以后使用

端口号只具有本地意义，即端口号只是为了标识本计算机应用层中的各进程，在因特网中，不同计算机中的相同端口号时没有联系的

面向连接的TCP（传输控制协议）（适用于面向连接的可靠传输服务，如文件传输）

仅支持单播

TCP面向字节流，对将应用报文看作无意义的字节流进行处理

向上层提供面向连接的可靠传输服务

首部最小20字节，最大60字节

流量控制（让发送方的发送速率不要太快，使得接收方来得及接收）

利用滑动窗口机制可以实现TCP连接上的流量控制

TCP接收方利用自己的接收窗口大小限制发送方发送窗口的大小

TCP发送方收到接收方的零窗口通知后，应启动持续计时器。持续计时器超时后，向接收方发送零窗口探测报文

拥塞控制

拥塞：对网络中某以资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络性能就回变差

发送方维护状态变量拥塞窗口（cwnd），其值取决于动态变化的网络拥塞程度。

cwnd的维护原则是：网络没有出现拥塞，则拥塞窗口增大，网络出现拥塞，则拥塞窗口减小

判断网络拥塞的依据是发生超时重传

慢开始：

拥塞避免：

快重传：

快恢复：

超时重传时间（RTO）的选择：应设置为略大于报文往返时间RTT

可靠传输的实现

TCP运输链接管理

TCP的连接建立（三次握手）：

解决问题：1、使双方能够确知对方存在

2、使双方能够协商一些参数

3、使双方能够对运输实体资源进行分配

过程：1、TCP客户发送TCP连接请求（SYN=1 seq=x）

2、TCP服务器发送针对TCP连接请求的确认（SYN=1 ACK=1 seq=y ack=x+1）

3、发送针对TCP连接请求确认的确认（ACK=1 seq=x+1 ack=y+1）

TCP的连接释放（四次挥手）

1、客户发送连接释放（FIN=1 ACK=1 seq=u ack=y），进入终止等待状态

2、服务器发送普通确认（ACK=1 seq=v ack=u+1），服务器进入关闭等待状态，客户进入终止等待2状态

3、服务器发送剩余数据后，服务器发送连接释放（FIN=1 ACK=1 seq=w ack=u+1），等待最后确认

4、客户发送普通确认（ACK=1 seq=u+1 ack=w+1），服务器收到后关闭进程，客户在经过2倍最长报文寿命MSL的时间后关闭进程

TCP报文段的首部格式

固定首部（20字节）：源端口16比特，目的端口16比特，序号32比特，确认号32比特，数据偏移4比特，保留6比特，URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN分别占一个比特，窗口16比特，校验和16比特，紧急指针16比特

扩展首部：选项（最大报文长度MSS、窗口扩大选项、时间戳选项）、填充

无连接的UDP（用户数据报协议）（适用于实时应用，如视频会议、IP电话等）

UDP支持单播、多播以及广播

UDP面向应用报文，应用报文添加一个UDP首部后直接发送

向上提供无连接不可靠传输服务，对产生误码和丢失的数据仅丢弃

首部仅8字节

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。