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计算机网络 第 6 章 运输层 第 6 章 运输层 6.1 运输层基本概念 6.1.1 传输服务 6.1.2 传输协议的要素 6.1.3 运输层在OSI中的地位和作用 6.2 传输控制协议 6.2.1 TCP服务模型 6.2.2 TCP数据传输机制 6.2.3 TCP连接管理 第 6 章 运输层（续） 6.2.4 TCP滑动窗口机制 6.2.5 TCP重传策略 6.2.6 TCP拥塞控制 6.3 用户数据报传输协议 6.3.1 UDP 服务模型 6.3.2 UDP 数据传输机制 6.3.3 UDP 协议的应用 6.1 运输层基本概念 6.1.1 传输服务 6.1.2 传输协议的要素 6.1.3 运输层在OSI中的地位和作用 6.1 运输层基本概念 传输层是整个协议层次结构的核心，其功能是从源主机到目的主机提供可靠的、价格低廉的数据传输，而与当前网络或使用的网关无关。 运输层为相互通信的应用进程提供了逻辑通信 运输层协议和网络层协议的主要区别 6.1.1 传输服务 1.传输实体 传输层中完成向应用层提供服务的硬件和软件称为传输实体（Transport Entity） 传输实体可能存在于下列软、硬件环境中： 操作系统的内核中 一个单独的用户进程中 网络应用的程序库中 网络接口卡上 6.1.1 传输服务 传输层的最终目标是向其用户（或是指应用层的进程）提供有效的、可靠且价格合理的服务。这需要使用网络层提供的服务。 网络层、传输层和应用层之间的逻辑关系 传输层起着将通信子网的技术、设计和各种欠缺与上层隔离的关键作用 网络地址与传输地址的关系 两种传输服务：面向连接的TCP和无连接的UDP 6.1.2 传输协议的要素 传输服务是通过建立连接的两个传输实体之间所采用的传输协议来实现的。 传输层协议与数据链路层协议的异同点： 相同点：都必须解决差错控制、分组顺序、流量控制及其它问题 不同点： 主要是所运行的环境不同。传输层是通信子网间进行的数据传输。数据链路层是两个相邻节点间的数据传输。 这导致在传输层需要寻址、建立连接的过程复杂以及对数据缓冲区与流量控制的方法上的区别。 6.1.2 传输协议的要素－寻址 当一个应用程序希望与另一个应用程序传输数据时，如果是面向连接的，则在建立连接时，必须指定是与那个应用进程相连，如果是无连接的，也要指明数据发给谁。 传输地址：IP地址＋主机端口号 两种编址方式： 分级结构：也称为层次型地址，由一系列字段组成，这些字段将地址分为不相交的分区。易于进行路径选择，但当用户或进程迁移时，必须重新分配地址。如： 地址＝国家/网络/主机/端口 平面结构：地址随机分配，不含任何路径信息。 6.1.2 传输协议的要素－建立连接 建立连接的复杂性在于如何确认可靠的连接已经建立起来了。 在TCP中采用三次握手的方法并增加某些条件来解决最后确认问题。 增加的条件是： 所发送的报文都要有递增的序列号 对每一个报文设置计时器，设定一个最大时延。 三次握手的原理： 发送方向接收方发送建立连接的请求报文，接收方向发送方回应一个对建立连接请求报文的确认报文，发送方再向接收方发送一个对确认报文的确认报文。 6.1.2 传输协议的要素－释放连接 采用三次握手的方法，有对称释放和非对称释放两种方式 对称释放： 在两个方向上分别释放连接，一方释放连接后，只是不能发送数据，可以继续接收数据。 适合于每个进程有固定数量的数据需要发送并确切知道何时发送完毕的情况 非对称释放： 当一方释放连接时，两个方向的连接都会被释放。 很突然，可能会导致数据丢失，不适合在传输层使用。 6.1.3 运输层在OSI中的地位和作用 两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信。 应用进程之间的通信又称为端到端的通信。 运输层的一个很重要的功能就是复用和分用。应用层不同进程的报文通过不同的端口向下交到运输层，再往下就共用网络层提供的服务 传输层的主要功能是：对一个进行的对话或连接提供可靠的传输服务，在通向网络的单一无力连接上实现该连接的服用，在单一连接上提供端到端的序号与流量控制、端到端的差错控制及恢复等服务 6.2 传输控制协议 TCP是用于在不可靠的因特网上提供可靠的、端到端的字节流通信的协议 6.2.1 TCP服务模型 6.2.2 TCP数据传输机制 6.2.3 TCP连接管理 6.2.4 TCP滑动窗口机制 6.2.5 TCP重传策略 6.2.6 TCP拥塞控制 6.2.1 TCP服务模型 TCP服务模型具有以下特征： TCP 则提供面向连接的服务 端到端的通信，不提供广播或多播服务 高可靠性，确保传输数据的正确性，不会出现丢失或乱序 全双工方式传输 采用字