传输层的故障诊断与维护课件

1、传输层的故障诊断与维护课件第六章 传输层的故障诊断与维护传输层的故障诊断与维护课件6.1 传输层的功能v传输层的概述 传输层也称为运输层,是介于三层通信子网和高三层资源子网之间的一层。从通信和信息处理的角度看，运输层向它上面的应用层提供通信服务，它属于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层。传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件v运输层为相互通信的应用进程提供了逻辑通信传输层的故障诊断与维护课件应用进程之间的通信v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v应用进程之间的通信又称为端到端的通信v运输层的一个很重要的功能就是复用和分用，应用层不同进行的报文通过

2、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v运输层提供应用进程间的逻辑通信，“逻辑通信”的意思是：运输层之间的通信好象是沿水平方向传送数据，但事实上这两个运输层之间并没有一条水平的物理连接。传输层的故障诊断与维护课件运输层协议和网络层协议的主要区别传输层的故障诊断与维护课件运输层与其上下层之间的关系OSI表示法v提供运输服务的是运输实体v使用运输服务的是运输服务用户v运输协议保证了运输层能够向应用层提供运输服务传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件运输层向上提供可靠的和不可靠的逻辑通信信道v运输层向高层用户屏蔽了下面通信子网的细节，它使应用进行看见的就是好象在两个运输

3、层之间有一条端到端的逻辑通信信道v运输层提供可靠交付，是指运输层将数据可靠地交会给接收端的应用层v可靠信道：无差错，无丢失，无重复，按序传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件运输层功能v数据分段v流量控制v校验和的提供v对数据的辨认v决定服务质量v面向连接意味着可靠v面向无连接意味着不可靠传输层的故障诊断与维护课件6.2 运输层的两个协议vTCP/IP的运输层有两个不同的协议 1、用户数据报协议UDP（User Datagram Protocol) 2、传输控制协议TCP（Transmission Control Protocol)传输层的故障诊断与维护课件TCP与UDPvOSI

4、体系 两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作运输协议数据单元TPDU（Transport Protocol Data Unit)vTCP/IP体系 TCP传送的数据单位协议是TCP报文段（segment) UDP传送的数据单位协议是UDP报文或用户数据报vUDP在传送数据之前不需要先建立连接，对方的运输层在收到UDP报文后，不需要给出任何确认。虽然UDP不提供可靠交付，但在某些情况下UDP是一种最有效的工作方式vTCP刚提供面向连接的服务，TCP不提供广播或多播服务，由于TCP要提供可靠的、面向连接的运输服务，因此不可避免地增加了许多开销，这不仅使协议数据单元的首部增大很多，还要占用许多的

5、处理机资源。传输层的故障诊断与维护课件注意v运输层的UDP用户数据报与网络层的IP数据报有很大的区别。IP数据报要经过互连网中许多路由器的存储转发，但UDP用户数据报是在运输层的端到端的抽象的逻辑信道中传送的，运输层看不见路由器，路由器看不见运输层用户数据报vTCP报文段是在运输层抽象的端到端逻辑信通中传送，这种信道是可靠的全双工信道，但这样的信道却不知道究竟经过了哪些路由器，而这些路由器也根本不知道上面的运输层是否建立了TCP连接传输层的故障诊断与维护课件6.2 传输层的组件一、端口介绍1、端口的概述v端口就是运输层服务访问点TSAPv端口的作用是让应用层的各种应用进程都能将数据通过端口向下

6、交付给运输层,以及让运输层知道应当将其报文段中的数据向上通过端口交付给应用层相应的进程v从这个意义上讲,端口是用来标识应用层的进程传输层的故障诊断与维护课件2、端口的作用传输层的故障诊断与维护课件3、端口说明v端口用一个16bit端口号进行标志v端口：应用层的源进行将报文发送给运输层的某个端口，应用层的目的进程从端口接收报文v端口号只具有本地意义，即端口与只是为了标志本计算机应用层中的各进行，在因特网中不同计算机的相同端口号是没有联系的传输层的故障诊断与维护课件4、端口分类v公用端口（熟知端口）：它的范围是11023，它们定义在一些应用广泛的服务上。是TCP/IP体系确定并公布的，因而是所有用

7、户进程都知道的，当一种新应用程序出现时，必须为它指派一个熟知端口。v注册端口：范围是10244951。它们不确定地分配给一些应用服务。v私用端口：范围4915165535。不应为服务定义这些端口传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件端口的实现传输层的故障诊断与维护课件二、UDP协议1、概述vUDP只在IP的数据报服务之上增加了很少一点的功能，即端口功能和差错检测的功能v虽然UDP用户数据报只能提供不可靠的交付，但UDP在某些方面有其特殊的优点v发送数据之前不需要建立连接vUDP的主机不需要维持复杂的连接状态表vUDP用户数据报只有8个字节的首部开销v网络出现的拥塞不会使源主机的发

8、送速率降低，这对某些实时应用是很重要的，很多实时应用要求源主机以恒定的速率发送数据，并且允许在网络发生拥塞时丢失一些数据，但却不允许有太大的时延，正好适合这种要求传输层的故障诊断与维护课件使用运输层协议的应用层协议传输层的故障诊断与维护课件UDP报文段的结构vUDP数据报的首部格式传输层的故障诊断与维护课件伪首部v伪首部：这种首部不是用户数据报的真正首部，只是在计算检验和时，临时和用户数据报连在一起，得到一个过度的用户数据报v伪首部既不向下传送，也不向上递交，仅仅为了计算检验和v在计算检验和时，临时把“伪首部”和用户数据报连接在一起传输层的故障诊断与维护课件检验和的计算v计算检验和时将首部和数

9、据部分一起检验v先将检验和字段填充全v再将伪首部和用户数据报看成多个bit的字串接起来，若用户数据报的数据部分不是偶数个字节，则要填写入一个全字节（此字节不发送）v然后按二进制把码计算出这些16位字的和v将和写入检验和字段v发送数据报v接收端将数据报和伪首部一起按二进制反码求和，当无差错时应为全，否则表示有差错传输层的故障诊断与维护课件计算检验和的例子传输层的故障诊断与维护课件三、协议概述v双工通信，每个端口两个对列v发送端的应用进程不断地将数据块（长短可能不同）陆续写入到的发送缓存中，再从发送缓存中取出数据组成报文段（egment)逐个传送给层，然后发送出去v接收端将报文段先存入接收缓存中，

10、然后逐个读取传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件报文的首部传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件传输层的故障诊断与维护课件TCP的数据编号与确认vTCP协议是面向字节的,TCP将所

11、要传送的报文看成是字节组成的数据流,并使每一个字节对应于一个序号v在连接建立时,双方要商定初始序号,TCP每次发送的报文段的首部中的序号字段值表示该报文段中的数据部分的第一个字节的序号vTCP的确认是对接收到的数据的最高序号表示确认接收端返回的确认号是已收到的数据的最高序号加1,因此确认号表示接收端期望下次收到的数据中的第一个数据字节的序号vTCP传输的可靠是由于使用了序号和确认传输层的故障诊断与维护课件TCP的连接管理传输层的故障诊断与维护课件客房服务器方式传输层的故障诊断与维护课件用三次握手建立TCP连接传输层的故障诊断与维护课件建立TCP连接传输层的故障诊断与维护课件三次握手的原因传输层

12、的故障诊断与维护课件TCP连接释放过程传输层的故障诊断与维护课件6.3 传输层的故障诊断与排除一、传输层的故障类别v物理错误 主要包括CRC校验错误、对齐数据包错误、过大数据包错误、过小数据包错误，此类数据包由于存在错误会直接被子网卡丢弃，而不会被子传给操作系统处理vIP校验和错误 目标主机对接收到的数据包IP报头进行校验，并与源端的校验进行比较，如经较的结果不一致，就表示该数据包传输过程中被修改，并将数据包丢弃vTCP检验和错误 目标主机对接收到的数据包的TCP报头进行校验，并与源端的校验和进行比较，如比较的结果不一致，就表示该数据包在传输过程中被修改，并将该数据包丢弃传输层的故障诊断与维护课件6.3.2 传输层数据包捕获与分析v捕获TCP数据包v分析TCP数据包传输层的故障诊断与维护课件6.3.3 TCP的故障诊