谈计算机网络TCP协议的仿真与实现.doc

谈计算机网络TCP协议的仿真与实现 TCP是计算机网络中运输层协议连接着应用层和网络层发挥着非常关键的作用那么计算机网络TCP协议的仿真与实现是? 作为计算机网络中较为重要的一种运输层协议TCP连接着应用层和网络层发挥着非常关键的作用在TCP/IP协议中我们重点关注TCP本文主要立足于TCP协议的特点详细介绍了TCP协议的主要特性 一、TCP协议的概述 (一)TCP协议的特点 首先TCP提供的连接服务稳定性有保证相关的连接有着和打电弧相似的建立过程先拨电话号码当对方接通回复“喂”的时候再告知对方自己是谁完成任务后释放;其次TCP提供连接必须是只针对两个客户端也就是实现一对一的传输;最后TCP提供全双工通信这个特点就是保证通信的两端在使用TCP的时候可以随时通信这样就可以及时传输数据 (二)TCP端口号和套接字地址 TCP端口号：端口号只能对计算机中的进程进行标记一般使用两个字节来完成标记工作这也就是端口号的本地意义当端口号并不是我们熟悉的状况时要使用数值为102449151的等记端口号使用的过程中要在UANA上登记避免中间重复使用无连接的UDP和TCP也有着自己的端口号但是两个端口号彼此之间是相互独立的各自有着不同的用途套接字地址：CP中的套接字一般在表达的过程中会用同一个名词表达不一样的含义也就是说当套接字被一个程序使用那么socket函数中使用的函数以及调用它的端口都会叫做scocket当紧急URG给系统发出有关紧急数据传输的通知时相关的紧急数据应该作为优先级任务尽快被传送 二、TCP的连接与释放 (一)建立连接 全双工是TCP传输数据的主要方式在整个过程中有三次握手的方式来完成对该项目的建立并且TCP的连接和释放都是使用客户服务器方式连接的建立也是从服务器开始首先将SYN设置为1然后将数据包头部的那个确认字段设置为x+1接下来将最开始的序列号放在数据包头部的数列中当这个链接的数据段被接受之后那么相应的数据段就会被送到缓冲区同时服务器也能够及时收到客户端从另外一边发来的数据段最后完成相关输出的确认 (二)TCP的连接释放 TCP传输数据的主要方式是全双工因此数据传输结束后所有的连接都会被释放并且每个连接的释放都是单个放行的首先当被A发送的数据能够到达B为了杜绝失效的报文段在文本中存在最后一个一个ACK被发送完后相关的环节就会处理这种办法就能够及时高效地处理掉连接过程中请求报文段的问题 (三)TCP的连接复位 一般情况下有三种情况需要复位首先当TCP连接的端口并不存在时另一端TCP就能发送一个报文段这时需要关闭相关的连接;其次如果一端的TCP出现一些异常情况那么就可以通过发送复位来终止连接;最后一种情况是当一端的TCP长时间没有使用那么就可以发送复位信息报将其关闭 (四)TCP拥塞控制 TCP的拥塞控制是TCP工作中存在的一种现实问题会对整个工作造成一定程度的影响因此必须针对这种情况进行改进首先慢启动和拥塞避免TCP用来发送数据是慢启动和拥塞避免算法展开的依据这种算法的实现必须通过在TCP中增加两个变量;其次快恢复和快重传这种主要是针对发送端展开的多种网络会导致端口查收到重复ACK因此应该找到事故原因及时处理 三、TCP的仿验 (一)仿验的设置 我们都知道TCP是有链接的可靠的传输层协议所以在传输运用过程中也会出现错误下面我们通过以下仿验来了解TCP在传输FTP文件时一数据报丢失的情况来详细分析下这一解决过程 我们用OPNET来做TCP的仿验这只是在一个比较简单的环境下在做关于TCP的仿验测试出数据图通过分析和比较来观察TCP处理数据丢失包的具体工作原理和过程选择“结果安排Pannels显示所有“查看保存结果 顶部多媒体的快速decoveryconquestion窗口由于“TCP雷诺”在重新传输这个conquestion窗口只是减少了一半而不是1MSS从而快速恢复graphe的底部显示了发送之间的关系序列号码和收到seqmentack服务器上的数量服务器故意把一个数据包给丢失这时客户服务器就会发出三个ACK会被重新发送 这时把FTP的CommandMix的值设置为100%把InterRequests设置为constant3600把FileSize设置为FTP把Servertypeofserveice值设置为besteffort把RSVPparameters值设置为None;用NotUsed来设置BackEndCustomApplication值 (二)仿验的过程 针对TCP数据传输开始时拥塞窗口设置为最大的MSS值慢启动算法开始cwnd被设置为200那么4008001600.以103S拥塞窗口达到6500的最大阈值为了不让拥塞窗口将不会太增加网络阻塞引起的然后执行拥塞避免算法每一个RTT拥塞窗口将增加一个单位然后在107s当FTP数据包丢失然后进行处理拥塞窗口的值下降TCP协议在慢启动和拥塞避免算法的实现窗口的大小增长将呈现线性增长设置最大窗口阈值根据3响应消息重复判断丢包重传丢失的数据包和直接的阈值为当前拥塞窗口6500的一半这是快速重传(Tahoe)然后转移到慢启动然后再转入慢开始 在窗口大小到达大约80000后应该是收到3个连续ACK若根据3个重复的应答报文就会知道有没有丢包而且丢失的分组会被重传此时的ssthresh的值就为拥塞窗口的一半这样就进入了进入拥塞避免阶段 (三)仿验小结 用OPNET做TCP的仿验数据包丢失TCP数据的变化都被形象的描绘出来了很好的诠释了这一失误和改正过程为TCP以后出错改