计算机网络与通信申普兵第8章高层协议课件教学.pptVIP

第8章 高 层 协 议 【本章内容简介】本章主要讨论高层协议（对应与TCP/IP体系结构中的运输层和应用层协议）中用户数据报协议（UDP）、传输控制协议（TCP）、域名系统（DNS）、文件传输和网络文件访问、远程登录（TELNET）、电子邮件、万维网（WWW）和动态主机配置协议（DHCP）。 【本章重点难点】本章的重点是传输层的传输控制协议（TCP）和应用层的域名系统（DNS）。难点是传输控制协议（TCP）的有限状态机。 8.1 传输层协议概述 传输层是整个网络体系结构中最重要的一个层次，它位于通信服务与应用服务之间。传输层协议（transport protocol）运行在主机上，在通信子网中没有传输层。传输层协议在实体之间通过网络层提供的分组（packet）传送功能，交换传输层协议数据单元，从而实现传输层功能。 传输层具有如下重要功能。 ① 连接管理 ② 流量控制 ③ 差错检测与恢复 ④ 提供用户要求的服务质量 ⑤ 提供端到端的可靠通 ⑥ 分段与重装 ISO也定义了自己的传输协议。在区别不同网络服务的基础上ISO将传输协议分为5类。 8.1.1 传输层中的两个协议 传输层协议包括TCP协议和UDP协议。 传输控制协议（TCP）。是一个基于连接的通信协议，提供可靠的数据传输，TCP提供传输保证，引入了确认、超时重发、流量控制和拥塞控制等机制，使数据正确地、无差错地到达目的地。 用户数据报协议（UDP）。提供端到端的数据报的无连接服务，UDP几乎不进行检查，不确认保证报文到达，不很可靠，但效率较高。UDP最适合于通信量较小的应用，其简单性可以使UDP节约网络资源，同时操作过程也比TCP快得多。因此适合于与时间相关的应用，如IP上的语音传输或网络可视会议等。 8.1.2 端口的概念 传输层通过端口提供应用服务，也就是说一个应用进程是与某个端口连接在一起的。 按照TCP/IP传输层协议的定义，完全确定一对应用之间的关系必须使用4个参数：源IP地址、目的IP地址、源端口号和目的端口号。这也称为连接。 连接还可以从端点概念的角度来定义，即，一个连接由两个端点构成，一个端点由两部分信息标识，即IP地址与端口号。 8.2 用户数据报协议（UDP） 8.2.1 UDP协议的应用 用户数据报协议（UDP）提供一种基本的、低时延的数据报传输，适用于一次传输少量突发报文的应用，例如Telnet、电子邮件、简单网络管理协议（SMMP）和域名系统（DNS）等。UDP报头可记录封包源端与目的端的连接端口信息，让封包能够正确地送达目的端的应用程序。 8.2.2 UDP报文的格式 8.3 传输控制协议（TCP） 传输层协议（TCP）处于应用层和网络层之间，它使用IP提供可靠的应用数据传输。是建立端到端的面向链接的通信。 TCP在两个或多个主机之间建立面向链接的通信，提供流控和错误控制，并且完成对乱序到达的报文进行重新排序。TCP的主要功能如下。 1．多路复用数据流 2．测试数据的完整性 3．重新排序 4．流量控制 5．计时机制 （1）重传计时器 （2）坚持计时器 （3）最大段生存时间 6．应答接收 8.3.1 TCP的报文格式 TCP报文由TCP报头和TCP数据两部分组成。 TCP协议头部固定部分为20个字节，包括以下各域。 1．TCP源端口号（Source Port） 2．TCP目的端口号（Destination Port） 3．TCP序列号（Sequecne Number） 4．TCP确认序号（Acknowledge Number） 5．数据偏移（Data Offset） 6．保留（Reserved）图8.3 TCP报头中的标志域 7．标志（Fags） （1）紧急标志URG（Urgent） （2）确认标志ACK（Acknowledge） （3）急迫标志PUS（Push） （4）复位标志RST（Reset） （5）同步序列号标志SYN（Synchronize） （6）完成发送数据标志FIN（Finish） 8．窗口大小（Window） 9．校验和（Checksum） 10．紧急指针（Urgent Pointer） 11．选项和填充（Options and Padding） 12．数据（Data） 8.3.2 TCP的编号与确认 TCP的协议数据单位称为报文段或段（Segment），但是TCP的数据并非以一个段作为基本单位，而是采用了字节流形式。这表示TCP传递的数据单位是字节。包含在报