计算机网络_第7讲_传输层详解.pptVIP

SYN=1,ACK=x+1 主机A 主机B 网络报文 发送SYN序号＝X的分段 接收SYN分段，并同意建立连接，发送序号为y的分段,发送ACK=x+1 接收ACK分段，再次确定建立连接，发送序号为x+1的分段，发送确认ACK=y+1 接收ACK段 图8.6 三次握手建立TCP 连接 SYN=1,ACK=0 SYN=1,ACK=y+1 7.2 TCP/IP的传输层 主机1首先发起TCP连接请求，并在所发送的分段中将编码位字段中的SYN位置为“1”、ACK位置为“0”。主机2收到该分段，若同意建立连接，则发送一个连接接受的应答分段，其中编码位字段的SYN和ACK位均被置“1”，指示对第一个SYN报文段的确认，以继续握手操作；否则，主机2要发送一个将RST位置为“1”的应答分段，表示拒绝建立连接。主机1收到主机2发来的同意建立连接分段后，还有再次进行选择的机会，若其确认要建立这个连接，则向主机2发送确认分段，用来通知主机2双方已完成建立连接；若其不想建立这个连接，则可以发送一个将RST位置为“1”的应答分段来告之主机2拒绝建立连接。 7.2 TCP/IP的传输层 不管是哪一方先发起连接请求，一旦连接建立，就可以实现全双向的数据传输，而不存在主从关系。TCP将数据流看做字节的序列，将从用户进程接收的任意长的数据，分成不超过64 KB（包括TCP头在内）的分段，以适合IP数据报的载荷能力。所以对于一次传输要交换大量报文的应用（如文件传输、远程登录等），往往需要以多个分段进行传输。 数据传输完成后，还要进行TCP连接的拆除或关闭。TCP协议使用修改的三次握手协议来关闭连接，以结束会话。 7.2 TCP/IP的传输层 4．TCP可靠数据传输技术 TCP采用序列号、确认、滑动窗口协议等。只不过TCP的目的是为了实现端到端结点之间的可靠数据传输，而数据链路层协议则为了实现相邻结点之间的可靠数据传输。 首先，TCP要为所发送的每一个分段加上序列号，保证每一个分段能被接收方接收，并只被正确地接收一次。 其次，TCP采用具有重传功能的积极确认技术作为可靠数据流传输服务的基础。为了避免由于网络延迟引起迟到的确认和重复的确认，TCP规定在确认信息中捎带一个分段的序号，使接收方能正确地将分段与确认联系起来。 7.2 TCP/IP的传输层 第三，采用可变长的滑动窗口协议进行流量控制，以防止由于发送端与接收端之间的不匹配而引起数据丢失。滑动窗口协议用于传输层是为了在端到端结点之间实现流量控制。TCP采用可变长的滑动窗口，使得发送端与接收端可根据自己的CPU和数据缓存资源对数据发送和接收能力作出动态调整，从而灵活性更强，也更合理。例如，假设主机1有一个大小为4096字节长的缓冲区，向主机2发送2048字节长度的数据分段，则在未收到主机2的关于该2048字节长度分段的确认之前，主机1向其他主机只能声明自己有一个2048字节长度的发送缓冲区。过了一段时间后，假定主机1收到了来自主机2的确认，但其中声明的窗口大小为0，这表明主机2虽然已经正确收到主机1前面所发送的分段，但目前主机2已不能接受任何来自主机1的新的分段了，除非以后主机2给出窗口大于0的新信息。 7.2 TCP/IP的传输层 5．TCP流量控制 TCP采用大小可变的滑动窗口机制实现流量控制功能。窗口的大小是字节。在TCP报文段首部的窗口字段写入的数值就是当前给对方设置发送窗口的数据的上限。 在数据传输过程中，TCP提供了一种基于滑动窗口协议的流量控制机制，用接收端接收能力（缓冲区的容量）的大小来控制发送端发送的数据量。 在建立连接时，通信双方使用SYN报文段或ACK报文段中的窗口字段捎带着各自的接收窗口尺寸，即通知对方从而确定对方发送窗口的上限。 7.2 TCP/IP的传输层 在数据传输过程中，发送方按接收方通知的窗口尺寸和序号发送一定量的数据，接收方根据接收缓冲区的使用情况动态调整接收窗口尺寸，并在发送TCP报文段或确认段时捎带新的窗口尺寸和确认号通知发送方。 如图8.8所示。设主机A向主机B发送数据。双方确定的窗口值是400。设一个报文段为100字节长，序号的初始值为1（即SEQ1＝1）。在图8.8中，主机B进行了三次流量控制。第一次将窗口减小为300字节，第二次将窗口又减为200字节，最后一次减至零，即不允许对方再发送数据了。这种暂停状态将持续到主机B重新发出一个新的窗口值为止。 7.2 TCP/IP的传输层 主机A 主机B 主机A还能发送300字节 主机A还能发送200字节 图8.9 利用可变滑动窗口进行流量控制 SEQ＝1 SEQ＝101 SEQ＝201 ACK＝201，WIN＝300 丢失！ SEQ＝301 SEQ＝401 SEQ＝201 ACK＝501，WIN＝20