第8章-TCP技术.ppt

“十一五”国家重点图书 计算机科学与技术学科前沿丛书计算机科学与技术学科研究生系列教材（中文版）  计算机网络 高级教程 吴功宜 编著 第8章 TCP与UDP协议 学习传输层的目的是搞清一个问题，那就是： 分别在不同地理位置、受不同操作系统控制的、独立的计算机系统之间是如何实现协同工作的？ OSI环境 网络环境中分布式进程通信的基本概念 简化的网络协议体系 应用-传输：服务接入点 SAP-端口port 网络层及以下的各层实现了网络中主机之间的通信，但是数据通信不是最终的目的; 计算机网络最本质的活动是分布在不同地理位置的主机之间的进程通信，以实现各种网络服务功能; 设置传输层的主要目的就是要实现分布式进程通信。 单机系统中的进程通信方法 进程和进程通信是操作系统中的一个最基本的概念； 程序是一个在时间上按照严格次序的前后相继的操作序列，是一个静态的概念； 进程是一个动态的概念，它是一个程序对某个数据集的执行过程； 进程状态反映出进程执行过程的变化； 要保证系统正常地工作，操作系统必须对进程的创建、撤消与状态转换进行控制； 从进程的观点看，操作系统的核心则是控制和协调这些进程的运行，解决进程之间的通信。 在解决单机环境下操作系统的进程通信中： BSD UNIX 引入了管道（pipe）、命名管道（named pipe）和软中断信号（signal）机制； ATT UNIX引入了消息（message）、共享存储区（shared memory）和信号量（semaphore）等； UNIX系统的消息、共享存储区和信号量统称为进程通信（inter process communication，IPC）机制； IPC机制也不适应于网络环境中的进程通信。 网络环境中分布式进程通信的特点 用最简单的语言描述计算机网络的功能： 计算机网络最根本的目的是要实现网络环境中联网计算机之间的分布式进程通信，以实现各种网络服务功能。 计算机网络是分布在不同地理位置的多台独立的计算机系统的集合； “独立的计算机系统”意味着连网的每一台计算机的操作与资源是由自己的操作系统所管理； 用户共享的网络资源及网络所能提供的服务功能最终是通过网络环境中的分布式进程通信来实现的； 网络环境中的进程通信与单机系统内部的进程通信的主要区别：网络中主机的高度自治性； 不同的主机系统之间，没有一个统一的高层操作系统进行全局控制、调度与管理； 网络中一台主机对其它主机的 ? 活动状态 ? 位于其它主机系统中的各个进程状态 ? 这些进程什么时间参与网络活动 ? 希望与网络中哪一台主机的什么进程通信 一概无从知道 1.网络环境中分布式进程通信需要解决： 进程命名与寻址方法 多重协议的识别 进程间相互作用的模式 2.网络环境中进程标识 在一台计算机中，不同的进程用进程号或进程标识（process ID）惟一地标识出来; 网络环境中完整的进程标识应该是： ? 本地主机地址-本地进程标识 ? 远程主机地址-远程进程标识 进程地址也叫做端口号（port number） 3.多重协议的识别 UNIX操作系统的TCP/IP的传输层就有TCP协议和UDP协议； 网络环境中一个进程的全网惟一的标识需要一个三元组来表示：协议，本地地址，本地端口号。 网络环境中一个完整的进程通信标识需要一个五元组来表示： 协议 本地地址 本地端口号 远地地址 远地端口号 在UNIX操作系统中: 三元组又叫做半相关half-association 五元组叫做一个相关association 进程间相互作用模式：Client/Server模型 1. Client/Server模型的基本概念 网络中每台联网的计算机既为本地用户提供服务，也为网络的其它主机的用户提供服务; 每台联网的计算机的硬件、软件与数据资源应该既是本地用户可以使用的资源，也是网络的其它主机的用户可以共享的资源; 每一项网络服务都是对应一个“服务程序”进程; “服务程序”进程要为每一个获准的网络用户请求执行一组规定的动作，以满足用户网络资源共享的需要; 网络环境中进程通信要解决的进程间相互作用的模式; 在TCP/IP协议体系中，进程间的相互作用采用客户/服务器(Client/Server)模型 ; 客户与服务器分别表示相互通信的两个应用程序的进程; 客户向服务器发出服务请求，服务器响应客户