计算机网络张曾科吉吟东第6章__传输层课件教学.pptVIP

第6章 传输层 网络层负责将分组从源主机传送到目的主机，在此基础上，传输层为用户的应用进程提供了传输控制服务，把数据交到了目的应用进程。 本章介绍传输层的TCP和UDP协议。TCP采取了多方面的可靠性措施，在不可靠的IP服务的基础上加强了传输的QoS控制 。 UDP是非连接的，几乎没有可靠性传输措施，但较之TCP简便快捷，传输效率高。 另外，为适应多媒体信息传输的特点，在UDP之上设计了实时传输协议（RTP）和实时传输控制协议（RTCP），其应用也越来越广泛。 6.1 概 述 传输层为应用进程进行传输控制服务，提供一条端到端（end to end）的逻辑通道，它连接源站和目的站的两个传输层实体，不涉及路径中间的路由器。 传输层协议对这条逻辑信道进行数据传输过程的控制，把传输数据交给目的应用进程。 传输层加强了数据传输的QoS，在不可靠的IP服务基础上，提高可靠性。这主要体现在TCP上。 传输层使用端口号进行寻址, 关联应用层的进程。 6.2 传输层端口 6.2.1 端口及其作用 协议端口（protocol port）简称端口是传输层的一个重要概念，用来标识应用层中的进程。 TCP/UDP通过端口与上层的应用进程交互，端口关联了应用层中不同的进程。 端口是一种抽象的软件结构，包括一些数据结构和输入/输出缓存队列。 每个端口都拥有一个叫做端口号（port number） 的整数标识符。 标识一个通信端点，二元组: （主机IP地址，端口号） 标识一个TCP连接，四元组: （源主机IP地址，源端口号；目的主机IP地址，目的端口号） 传输层通过端口机制提供了复用（multiplexing） 和解复用（demultiplexing）的功能。 6.2.2 两类端口 保留端口和自由端口 。 保留端口以全局方式进行统一分配并公布于众，又称为周知端口（well-known port）。 周知端口分配给服务器进程使用，每一种标准的服务器都分配有一个周知端口号。 自由端口以本地方式进行分配，用户可自由使用。 当某一客户进程与远地的进程通信之前，首先要在本地申请一个自由端口，然后使用周知端口与远地服务器进行通信。 6.3 用户数据报协议 6.3.1 用户数据报 6.3.2 UDP伪报头 伪报头（pseudo header）是UDP计算检验和使用的。检验和计算之后就丢弃， TCP计算检验和也使用伪报头。 6.3.3 UDP的特点 （1）可靠性差 （2）效率高 （3）适合传输实时数据 实时传输协议（RTP），实时传输控制协议（RTCP）使用UDP。 6.4 传输控制协议 6.4.1 TCP的编号与确认 1．数据流、报文段和编号 TCP提供的是流（stream）传输机制，流即数据流，指的是无结构的字节序列。 数据流划分为若干个段，称为报文段（segment） 。 数据流按字节编上序号。 最大报文段生存时间（maximum Segment Lifetime，MSL） 。 2．避免产生相同的序号 （1）不同的TCP连接出现相同的初始序号 （Initial Sequence Number，ISN） 每次TCP连接的ISN不应该都从0或1开始，TCP使用基于计数器的ISN方案。 （2）同一TCP连接中出现相同序号 时间戳选项，防止序号回绕（Protect Against Wrapped Sequence numbers，PAWS）。 3．TCP确认机制 累计确认（cumulative ACK ） 延迟确认（delayed ACK ） 数据捎带确认（piggybacking ACK） 负确认NAK （Negative ACK） 6.4.2 TCP报文段 1．TCP报文段格式 2．TCP报文段选项 （1）最大报文段长度选项 建立TCP连接时，双方的TCP使用选项字段协商最大报文段长度MSS。 （2）窗口比例因子选项 当初定义的仅16比特的窗口字段限制了连接上的传输带宽，为此，规定了窗口比例因子选项，扩大窗口的数值。 窗口比例因子表示原来16位的窗口值向左移位的次数，每移1次，窗口值翻1番。 （3）时间戳选项 时间戳选项，可以防止序号回绕。 （4）负确认选项 负确认选项可以用于选择重传AR