第章 运输层.ppt

第 3 章 运输层 主要内容： 运输层服务 运输层和网络层的关系 两个实体如何可靠地通信 拥塞控制技术 主要章节 3.1 运输层服务 3.2 复用与分解 3.3 无连接传输: UDP 3.4 可靠数据传输的原理 3.5 面向连接的传输: TCP 3.6 拥塞控制的原理 3.7 TCP拥塞控制 小结 3.1 运输层服务 运输层协议： 为运行在不同主机上的应用进程提供逻辑通信功能（主机好像直接相连）。即端到端传输。 进程之间使用逻辑通信功能彼此发送报文，无需考虑具体物理链路。 运输层协议运行在端系统，不在路由器中。 发送方：将应用进程的报文划分成若干段，封装后传给网络层。 接收方：将网络层上传的报文段，重新装配为报文，传向应用层。 路由器只根据网络层字段而动作。 3.1.1 运输层和网络层的关系 运输层位于网络层上。 网络层提供主机之间的逻辑通信。 运输层为运行在不同主机上的进程之间提供逻辑通信； 依赖、强化网络层服务 家庭通信类比 两个家庭的多个堂兄弟姐妹之间互相通信。 每家有一个孩子负责收发邮件，分别为Ann和Bill。 每封信通过传统的邮政服务发送。 邮政服务为两个家庭间提供逻辑通信：将信件从一家送往另一家。 Ann和Bill为堂兄弟姐妹之间提供逻辑通信：向兄弟姐妹收取或交付信件。 Ann和Bill是端到端交付过程的一部分(即端系统部分)，是邮件服务。 与网络术语对比 应用报文 = 信 进程 = 多个孩子 运输协议 = Ann和Bill 网络层协议 = 邮政服务（运输车） 说明 ?Ann和Bill 在各自家里工作，不参与邮件分拣及传递： 运输层协议工作在端系统中，将来自应用进程的报文移动到网络边界(网络层)，不考虑报文在网络核心如何传递； 中间路由器既不处理也不识别运输层加在报文上的任何信息。 ? Ann和Bill 外出，其他人接替工作，服务方式、效果可能不同。 计算机网络中有多种运输层协议，每种协议为应用程序提供不同的服务模型。 说明 ? Ann和Bill能够提供的服务要受到邮政服务提供服务的限制。 运输层协议所能提供的服务受底层网络协议服务模型的限制。如，时延和带宽保证。 ? 某些特定服务既使底层网络协议不提供，运输层协议也能提供。 如，当底层网络协议是不可靠的（分组丢失、混乱和重复），运输层同样能为应用程序提供可靠的传输服务。 3.1.2 因特网运输层概述 因特网运输层协议： UDP(用户数据报协议)：为应用程序提供不可靠、无连接的服务。 TCP(传输控制协议)：为应用程序提供可靠的、面向连接的服务。 术语： 报文段(segment)：运输层分组。 数据报（datagram）：网络层分组。 因特网网络层 IP（网际协议）：为主机之间提供逻辑通信。 IP服务模型：尽力交付服务。 尽最大的努力在通信的主机之间交付报文段，但不保证按序交付或数据的完整性。属于不可靠服务。 IP地址：主机的网络层地址。每台主机有一个。 UDP和TCP的服务模型 将两个端系统间IP的交付服务扩展为运行在两个端系统上的进程之间的交付服务。 即主机间交付扩展到进程间的交付。 可提供完整性检查。 UDP是不可靠服务。 TCP提供可靠数据传输及拥塞控制。 3.2 多路复用与分解 将网络层所提供的主机到主机交付服务扩展到在主机上运行的应用程序到应用程序的交付服务。 主机上可以有多个应用进程运行。 当运输层从底层网络接收数据时，应能正确地定向到相应的一个进程（套接字） 套接字 从网络向进程传递数据，或从进程向网络传递数据的门户。 运输层和应用进程通过套接字来传递数据。 主机上的套接字可以有多个，每个套接字都有惟一的标识符（格式取决于UDP或TCP）。 多路复用与分解过程 多路复用（发送主机）： 从不同套接字收集数据块，并为每个数据块封装上首部信息，生成报文段，传递到网络层。 多路分解（接收主机）： 将报文段中的数据交付到正确的套接字。即接收方运输层从报文段的多个字段中，识别出套接字，并将报文段定向到该套接字。 例图3-2，进程P3向进程P1发送。 目的主机的分解过程 当报文段到达主机时，运输层检查报文段中的目的端口号，将其定向到相应的套接字。 报文段中的数据通过套接字进入其所连接的进程。 报文段格式 端口号：主机上的每个套接字分配一个端口号。16位（0～65535）。 0～1023为周知端口号，保留给固定的应用程序。 开发一个新应用时，需选择一个端口号。 1、无连接的多路复用