计算机网络第6章2

1、226.2.4 传输层流量控制和数据链路层一样，传输层也负责流量控制。但是，传输层中的流量控制是作用在端到端上的，而不是作用在单条链路上的。传输层流量控制也使用滑动窗口协议，但是传输层中的窗口在大小上是可以变化的，以适应可使用的缓冲区的变化情况。使用3个指针识别缓冲区2310 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21987654321发送并被确认不能发送滑动窗口窗口大小发送没被确认可以发送当收到确认帧时，该指针右移当数据发送的时候，该指针右移左右移动，改变窗口大小24传输层的流量控制AB(6)ACK2 buf.3(12)ACK5 buf.2(16)ACK7 buf.1(

2、7)Seq3, m3(8)Seq4, m4(9)Seq2, m2(10)ACK5 buf.0(11)ACK5 buf.1(13)Seq5, m5(14)Seq6, m6(15)ACK7 buf.0A请求B分配8个缓冲区，但仅得到4个。(1)REQ buf.8(2)ACK1 buf.4(3)Seq0, m0(4)Seq1, m1(5)Seq2, m2丢失丢失256.2.5 传输层拥塞控制TCP拥塞控制有4种算法：慢启动拥塞避免快速重传快速恢复几个术语拥塞窗口cwnd接收端窗口rwnd发送端最大数据段尺寸SMSS慢启动阀值ssthresh26慢启动在慢启动期间，发送方将初始的cwnd设置为1个SM

3、SS字节；在第1个超时周期内没有丢失报文的情况下，cwnd设置为2个SMSS字节；在第2个超时周期内没有丢失报文的情况下，cwnd设置为4个SMSS字节；在第3个超时周期内没有丢失报文的情况下，cwnd设置为8个SMSS字节；依此方式，cwnd按指数方式增长，直到cwnd超过ssthresh。27拥塞避免当cwnd超过ssthresh或者当cwnd大小达到ssthresh的大小，进入拥塞避免期间。在拥塞避免期间，在没有丢失报文的情况下，cwnd按线性方式增长，即每收到一个ACK，cwnd的大小增加1个SMSS字节。当检测到数据段丢失时，则将ssthresh设置为当前cwnd的一半，并重新开始慢

4、启动算法。30282624222018161412108642001345678910 11 12 13 14 15 16 17初始ssthresh超时后ssthresh传输轮次28慢启动和拥塞避免工作过程cwnd(SMSS字节)超时3222922“乘法减小”246810121416182002420ssthresh 的初始值16新的 ssthresh 值1284慢启动0慢启动慢启动慢启动和拥塞避免工作过程拥塞窗口(cwnd)网络拥塞拥塞避免“加法增大”指数规律增长拥塞避免“加法增大”传输轮次30乘法减小(multiplicative decrease)“乘法减小“是指不论在慢开始阶段还是拥塞

5、避免阶段，只要出现一次超时（即出现一次网络拥塞），就把慢开始门限值 ssthresh 设置为当前的拥塞窗口值乘以 0.5。当网络频繁出现拥塞时，ssthresh 值就下降得很快，以大大减少注入到网络中的分组数。31加法增大(additive increase)“加法增大”是指执行拥塞避免算法后，在收到对所有报文段的确认后（即经过一个往返时间），就把拥塞窗口 cwnd增加一个 MSS 大小，使拥塞窗口缓慢增大，以防止网络过早出现拥塞。32注意！“拥塞避免”并非指完全能够避免了拥塞。利用以上的措施要完全避免网络拥塞还是不可能的。“拥塞避免”是说在拥塞避免阶段把拥塞窗口控制为按线性规律增长，使网络比

6、较不容易出现拥塞。33例题假定最大报文段长度是1KB，TCP拥塞窗口是16KB，并发生了超时事件。如果接着4个轮次传输都是成功的，那么该窗口将是多大？答：发生超时后，下一次传输的是1，接着是2、4、8个报文段。所以4个轮次后的拥塞窗口是8KB。如果接着6个轮次都成功，CWND的值应该是多大？34快速重传/快速恢复快重传算法首先要求接收方每收到一个失序的报文段后就立即发出重复确认。这样做可以让发送方及早知道有报文段没有到达接收方。发送方只要一连收到三个重复确认就应当立即重传对方尚未收到的报文段。不难看出，快重传并非取消重传计时器，而是在某些情况下可更早地重传丢失的报文段。立即重传 M35t发送

7、M2发送 M3发送 M4发送 M5确认 M1确认 M2重复确认 M23重复确认 M2重复确认 M2t发送 M6发送 M7收到三个连续的对 M2 的重复确认立即重传 M3丢失快速重传示例发送方接收方发送 M136快速恢复算法当发送端收到连续三个重复的确认时，就执行“乘法减小”算法，把慢开始门限 ssthresh减半。但接下去不执行慢开始算法。由于发送方现在认为网络很可能没有发生拥塞，因此现在不执行慢开始算法，即拥塞窗口 cwnd 现在不设置为 1，而是设置为慢开始门限 ssthresh 减半后的数值，然后开始执行拥塞避免算法（“加法增大”），使拥塞窗口缓慢地线性增大。版本连续收到三个重复的确认转

8、入拥塞避免24681012 14 1618 20 22004传输轮次37拥塞窗口(cwnd)收到 3 个重复的确认执行快重传算法24慢开始拥塞避免“加法增大”(TCP Reno版本TCP Tahoe 版本(已废弃不用）拥塞避免“加法增大”20ssthresh 的初始值 16新的 ssthresh 值 128慢开始“乘法减小”快恢复38发送窗口的上限值发送方的发送窗口的上限值应当取为接收方窗口 rwnd 和拥塞窗口 cwnd 这两个变量中较小的一个，即应按以下公式确定：发送窗口的上限值=min(rwnd,cwnd)当 rwnd cwnd 时，是接收方的接收能力限制发送窗口的最大值。当 cwnd

9、rwnd 时，则是网络的拥塞限制发送窗口的最大值。396.2.6 传输连接传输层端到端的传送可以采用两种模式来完成：面向连接面向无连接面向连接传输由三个步骤：连接建立，数据传输和连接终止。连接建立ABABCR(seq=x)CR(seq=y,ack=x+1)CR(seq=x+1,ack=y+1)连接的建立重复的CR(seq=x)CR(seq=y,ack=x+1)RJ(ack=y+1)拒绝重复的连接请求三次握手方法建立连接4041连接终止BA连接终BA包1断连请求对确认帧的响应止请求包2连接终断连止确认请求错误断连，数据丢失正确的断连方式三次握手方法的连接释放AB发送DR启动DR到达发送DC启动D

10、C到达发送ACK删除连接AB发送DR启动DR到达发送DC启动DC到达发送ACK删除连接丢失ACK到达超时删除连接删除连接BA发送DR启动DR到达发送DCDC到达发送ACK删除连接丢失超时，发送DR启动启动DR到达发送DC启动ACK到达删除连接DR：断连请求 DC：断连证实 ACK：确认AB发送DR启动DR到达发送DC启动多次重复DR超时，删除连接丢失超时删除连接42丢失436.3 OSI传输协议通信子网具有潜在的存储能力，这就要求传输层协议具有相应的机制来处理可能出现的问题。数据缓冲和流量控制网络层和传输层的功能要互补网络层服务可分为3类A类：可提供完善的服务，不使用N-RESET原语B类：很

11、少丢包，但由于拥塞等原因，时常发出N-RESET服务原语C类：提供的服务完全不可靠，还可能发送N-RESET服务原语传输协议类型网络服务类型协议名称TP0A简单类TP1B基本错误恢复类TP2A复用类TP3B差错恢复和复用类TP4C差错检测和恢复类446.3.1 OSI传输协议的类型根据网络层提供的服务，ISO/OSI把传输层协议分为5类传输层协议类型TP0：将传输连接映射到网络连接，无顺序和流量控制TP1：仅处理由于N-RESET产生的问题TP2：与TP0类似，但具有复用功能TP3：具有复用和从N-RESET中恢复的功能TP4：最复杂的传输层协议，必须能处理丢失、重复、差错和N-RESET恢复45466.3.2 OSI传输协议数据单元OSI传输协议数据单元(TPDU)由4个字段组成：长度：TPDU总字节数(包括长度字段本身)固定参数：包含5个部分可变参数：不经常出现的参数数据：来自上层的常规数据或加速数据数据长度