《计算机网络》-传输层PPT课件.ppt

传输层 1 传输层是七层模式中负责数据传送的最高一层 也是整个七层模式中最重要的一层 传输层提供可靠的端到端的通信 提供和网络独立的传送服务给会话层 2 本章学习要点 1 传输层概念 2 OSI传输层服务及实现机制 3 用户数据报UDP的功能 协议端口及实现机制 4 可靠数据流传输的概念 特征及应用场合 5 TCP的功能 特征及三次握手协议 3 传输层概念 传输层主要功能 1 提供可靠的端到端的通信 2 提供和网络独立的传送服务给会话层 4 12 1OSI传输层服务及协议 12 1 1传输层服务传输层服务是通过它的服务原语提供给传输层用户传输层用户使用传输层服务是通过接口的传送服务端口 TSAP 而实现的TSAP在整个网络或互连网络中是惟一标识的 5 传输层实体的上下层接口 6 传输层的服务包括 服务的类型服务的等级数据传送用户接口连接管理快速数据传送状态报告安全保密 7 交互原语 8 12 1 2传输层协议机制1 可靠的网络服务假定网络服务是100 可靠传输层协议机制解决的问题 寻址多路复用流控连接建立和拆除 9 面向连接的数据传送的队列 10 用户和传输层实体间的交互作用 11 流控策略将缓冲器溢出的TPDU简单地除去 这需要重传 因而增加通信量 当缓冲区满时 拒收从网络服务来的TPDU 对多个传输层连接多路复用单个网络连接时 不使用这种策略 滑动窗口技术 信用证策略 12 信用证分配协议实例 13 简单的连接状态图 14 2 不可靠的网络服务对不可靠的网络服务 传输层协议要复杂得多 传输层协议机制解决的问题 重传策略重复检测流控连接建立连接结束故障恢复 15 不正确的重复检测的例子 16 两次握手例子 17 三次握手的例子 18 3 网络服务 19 12 1 3ISO传输层标准ISO定义了五类传输层协议 1 0类 简单类 0类提供最简单形式的传送连接 和CCITT推荐的用于Teltex 用户电报 终端的标准S 70完全兼容 2 1类 基本误差恢复类 提供最小开销的基本传送连接 主要目的是提供误差恢复 是基于X 25网络 TPDU是编号的 允许协议在X 25重置时重新同步 在X 25重启动时重新建立一个传送连接 3 2类 多路复用类 提供几个传送连接多路复用单个网络连接 提供流控以免传送连接端点和网络连接的拥挤 4 3类 误差恢复和多路复用类 兼有1类和2类特性 具有多路复用和流控能力 提供重新同步和重新建立传送连接的功能 5 4类 误差检测和恢复类 用于网络服务是不可靠的传输层连接 20 12 2用户数据报协议 UDP TCP IP协议集中的传输层协议有数据传输协议TCP和用户数据报协议UDP两种 传输层协议对各个进程定义了一个连接 称为协议端口 或简称端口 21 端口地址 协议端口每个端口被定义一个正整数地址 使用16位端口地址 可以支持65 536个端口 22 12 2 1UDP协议功能提供应用程序之间传送数据报的机制 将每台机器看作是一些抽象的协议端口的集合 UDP协议能够在给定的主机上识别多个目的地址 UDP协议提供的是不可靠的无连接数据报传输服务 23 UDP报文格式 12 2 2UDP报文格式 24 12 2 3UDP的协议分层与封装UDP位于IP层之上 应用程序访问UDP层 然后使用IP层传送数据报 一个UDP报文在互联网中传输时要封装到IP数据报中 IP层的报头指明了源主机和目的主机的地址 而UDP层的报头指明了主机上的源端口和目的端口 25 分层模型中的UDP层 26 UDP的封装 27 12 2 4UDP的复用 分解与端口提供复用和分解的功能 这种复用和分解的功能是通过端口机制来实现的 UDP端口号的指定方式 由某些管理机构指定的称为著名端口 供用户使用 动态绑定方式 由应用程序指定端口 28 UDP的分解操作 29 12 3可靠的数据流传输 12 3 1可靠数据流传输服务特征面向数据流虚电路连接有缓冲的传输无结构的数据流全双工连接 30 具有重传功能的肯定确认协议 12 3 2可靠数据流传输服务的实现 31 分组丢失引起超时和重传 32 滑动窗口协议 33 12 4传输控制协议TCP 12 4 1TCP协议功能 1 定义了两台计算机之间进行可靠的传输而交换的数据和确认信息的格式 2 允许一台计算机上的多个应用程序同时进行通信 也能对接收到的数据进行分解 分别送到多个程序 3 使用连接而不是协议端口作为基本的抽象概念 连接是用一对端点来标识的 4 是一个面向连接的协议 即在TCP进行互联网络通信之前 通信双方必须先建立连接 然后再进行通信 5 将数据流看做字节的序列 为了便于传输又将这个序列划分为若干段 6 使用专门的滑动窗口机制来解决传输效率和流量控制这两个问题 34 TCP在协议分层中的层次 35 TCP报文格式 12 4 2TCP报文格式 36 12 4 3TCP的操作使用三次握手协议来建立连接 完成两个重要功能 确保连接双方作好传输准备使双方统一初始序列号使用修改的三次握手协议来关闭连接 以结束会话 37 三次握手的报文序列 38 用于关闭连接的修改的三次握手操作 39 12 5本章小结 传输层在OSI RM七层模式中位于第四层 在网络层之上 会话层之下 传输层的主要目的有两个 1 提供可靠的端到端的通信 2 提供和网络独立的传送服务给会话层 传输层服务是通过它的服务原语提供给传输层用户 传输层用户使用传输层服务是通过接口的传送服务端口 TSAP 而实现的 TSAP在整个网络或互连网络中是惟一标识的 传输层协议的复杂程度取决于网络提供的服务 对可靠的网络服务 只需基本的传输层机制 对不可靠的网络服务 则传输层的机制比较复杂 40 TCP IP协议集的传输层协议有数据传输协议TCP和用户数据报协议UDP两种 UDP比较简单 它提供无排序的 不可靠的传输服务 适用于对传输速率要求较高 通信量比较大 而对于可靠和安全的要求较低的场合 然而 对那些要求可靠的 端到端的传递 则需使用TCP TCP IP的传输层协议是端到端协议 为了在给定的主机上能识别多个目的地址 同时允许多个应用程序在同一台主机上工作并能独立地进行数据报的发送和接收 在TCP IP协议族中设计用户数据报协议 UDP 它是一种提供应用程序之间传送数据报的机制 UDP提供的服务是不可靠的数据传送服务 这就需要应用程序员编制程序 负责进行差错检测和恢复工作 尤其是对传输数据量很大的应用来说 采用不可靠的数据传输是不合适的 因此需要有一种可靠的数据流传输方法 TCP就是Internet协议族中解决这一问题的服务和协议 41 TCP IP的可靠传输服务有以下5个特征 1 面向数据流 2 虚电路连接 3 有缓冲的传输 4 无结构的数据流 5 全双工连接 可采用具有重传功能的肯定确认技术作为可靠数据流传输服务的基础 为了提高数据流传输过程的效率 在上述协议基础上引入了滑动窗口协议 它允许发送方在等待一个确认信息之前可以发送多个分组 传输控制协议 TCP 定义了两台计算机之间进行可靠的传输而交换的数据和确认信息