沈鑫剡计算机网络技术及应用传输层学习教案

1、会计学1沈鑫剡计算机网络技术沈鑫剡计算机网络技术(jsh)及应用传输层及应用传输层第一页，共36页。第1页/共36页第二页，共36页。IP提供的服务提供的服务终端终端(zhn dun)间传输间传输只对首部进行出错校验只对首部进行出错校验尽力而为（类似平信服务）尽力而为（类似平信服务）应用进程的要求应用进程的要求进程间通信进程间通信对数据实现对数据实现(shxin)差错控制差错控制传输过程实施拥塞控制传输过程实施拥塞控制端口：标识进程端口：标识进程出错检验重传：差错控制出错检验重传：差错控制拥塞通知流量管制：拥塞控制拥塞通知流量管制：拥塞控制第2页/共36页第三页，共36页。TCP/IPTCP/

2、IP体系结构体系结构第3页/共36页第四页，共36页。第4页/共36页第五页，共36页。3232位位IPIP地址地址1616位端口号位端口号4848位插口位插口(ch (ch ku)ku)第5页/共36页第六页，共36页。第6页/共36页第七页，共36页。 源端口号 目的端口号 UDP 报文长度 检验和 用户数据 UDPUDP首部格式首部格式(g shi)(g shi)1616位，用于标识位，用于标识(biozh)(biozh)发送进程。发送进程。1616位，用于标识位，用于标识(biozh)(biozh)接收进程。接收进程。1616位，以字节为单位给出位，以字节为单位给出UDPUDP报文长度

3、。报文长度。1616位，用于对包括数据的位，用于对包括数据的UDPUDP报文进行检错。报文进行检错。 UDP UDP 报文在报文在IPIP分组的基础上，增加了源和目的端口号、检验和，因此可以解决发送进程和接收进程的标识问题，包括数据在内的分组的基础上，增加了源和目的端口号、检验和，因此可以解决发送进程和接收进程的标识问题，包括数据在内的UDPUDP报文传输出错检验问题，但缺乏重传机制和拥塞控制机制。报文传输出错检验问题，但缺乏重传机制和拥塞控制机制。第7页/共36页第八页，共36页。假定语音信号的采样假定语音信号的采样(ci yn)(ci yn)频率为频率为8000Hz8000Hz，每一个，每

4、一个UDPUDP报文包含报文包含32B32B，则丢失或传输出错一个，则丢失或传输出错一个UDPUDP报文将造成报文将造成4ms4ms时间时间的语音信号损失。的语音信号损失。接收端在开始播放语音信号接收端在开始播放语音信号(xnho)(xnho)时，对丢失或传输出错的时，对丢失或传输出错的UDPUDP报文可以有两种处报文可以有两种处理方法：跳过。理方法：跳过。停止播放，等待发送端再次发送丢失或传输出错的停止播放，等待发送端再次发送丢失或传输出错的UDPUDP报文。报文。第8页/共36页第九页，共36页。（1 1）UDPUDP和和IPIP不同处是。不同处是。A AUDPUDP保证保证(bozhng

5、)(bozhng)按序、可靠传输，按序、可靠传输，IPIP不是不是B BUDPUDP需要建立连接，需要建立连接，IPIP不需要不需要C CUDPUDP根据网络拥塞状况动态调整发送窗口，根据网络拥塞状况动态调整发送窗口，IPIP不是不是D DUDPUDP设置标识主机进程的端口字段、并对设置标识主机进程的端口字段、并对UDPUDP报文中的数报文中的数据进行检错，据进行检错，IPIP没有没有第9页/共36页第十页，共36页。第10页/共36页第十一页，共36页。第11页/共36页第十二页，共36页。第12页/共36页第十三页，共36页。（2 2）下述项不是）下述项不是TCPTCP具有的功能。具有的功

6、能。A A增加标识主机中进程的标识信息增加标识主机中进程的标识信息B B保证端到端按序、可靠传输保证端到端按序、可靠传输C C绕开存在过载链路的传输路径绕开存在过载链路的传输路径D D根据网络拥塞状态根据网络拥塞状态(zhungti)(zhungti)调整发送窗口调整发送窗口第13页/共36页第十四页，共36页。用于标识数据的发送进程和接收进程。用于标识数据的发送进程和接收进程。发送序号对发送的数据编号，接收序号指明被确认的数据。发送序号对发送的数据编号，接收序号指明被确认的数据。用于检测包括数据在内的用于检测包括数据在内的TCP TCP 报文在传输过程中发生的错误。报文在传输过程中发生的错误

7、。窗口用于给出接收端能够接收的字节数。窗口用于给出接收端能够接收的字节数。标志位标志位 4 4位，以位，以4B4B为单位给出首部长度。为单位给出首部长度。第14页/共36页第十五页，共36页。TCPTCP分段分段(fn dun)(fn dun)过程过程应用层数据作为应用层数据作为(zuwi)(zuwi)字节流字节流, ,每一字节都被编号，称为序号。每一字节都被编号，称为序号。第15页/共36页第十六页，共36页。停止等待停止等待(dngdi)(dngdi)算法算法检错和确认检错和确认(qurn)定时重发定时重发序号防止重复接收序号防止重复接收效率效率(xio l)问题！问题！第16页/共36页

8、第十七页，共36页。连续连续(linx)ARQ(linx)ARQ第17页/共36页第十八页，共36页。确认应答确认应答(yngd)(yngd)过程过程第18页/共36页第十九页，共36页。发送端如何得知报文传输出错，需要重发发送端如何得知报文传输出错，需要重发:接收端没有接收到丢失的报文，当然不发送确认应答接收端没有接收到丢失的报文，当然不发送确认应答(yngd)；接收端丢弃出错报文，也不发送确认应答接收端丢弃出错报文，也不发送确认应答(yngd)。因此，如果发送某个报文后，长时间没有接收到该报文因此，如果发送某个报文后，长时间没有接收到该报文的确认应答的确认应答(yngd)，说明该报文传输出

9、错！，说明该报文传输出错！第19页/共36页第二十页，共36页。偶尔丢失偶尔丢失TCPTCP报文，导致接收端一直错序接收报文，导致接收端一直错序接收TCPTCP报文，因而一直重发确认应答，导致发送报文，因而一直重发确认应答，导致发送(f sn)(f sn)端接收多个重复确认应答，当发送端接收多个重复确认应答，当发送(f sn)(f sn)端连续接收三个重复确认应答，认为有报文丢失，重传丢失报文。端连续接收三个重复确认应答，认为有报文丢失，重传丢失报文。第20页/共36页第二十一页，共36页。大量大量(dling)报文丢失，使得接收端无法接收即使是错序的报文，导致发送端无法连续接收三个重复确认应

10、答，使重传定时器溢出。报文丢失，使得接收端无法接收即使是错序的报文，导致发送端无法连续接收三个重复确认应答，使重传定时器溢出。第21页/共36页第二十二页，共36页。第22页/共36页第二十三页，共36页。（3 3）下述项是描述）下述项是描述TCPTCP差错控制机制的关键词差错控制机制的关键词。A A检错码、序号、确认应答和重传检错码、序号、确认应答和重传B B端口、序号和窗口端口、序号和窗口(chungku)(chungku)C C流量控制、拥塞控制和拥塞窗口流量控制、拥塞控制和拥塞窗口(chungku)(chungku)D D慢启动、拥塞避免和慢启动阈值慢启动、拥塞避免和慢启动阈值第23页

11、/共36页第二十四页，共36页。第24页/共36页第二十五页，共36页。 发送端确定网络发生拥塞的依据是网络传输发送端确定网络发生拥塞的依据是网络传输TCPTCP报文过程中发生丢失报文的情况，这和重传条件是报文过程中发生丢失报文的情况，这和重传条件是相同相同(xin tn)(xin tn)的，这意味着一旦发生重传，发的，这意味着一旦发生重传，发送端需要调节发送流量。送端需要调节发送流量。第25页/共36页第二十六页，共36页。第26页/共36页第二十七页，共36页。慢启动慢启动(qdng)(qdng)第27页/共36页第二十八页，共36页。慢启动慢启动(qdng)(qdng)一开始发送一开始发

12、送1 1个个TCPTCP报文，收到确认应答后，发送报文，收到确认应答后，发送2 2个报文，依此成倍增大，或达到接收端公告的窗口值，或发生个报文，依此成倍增大，或达到接收端公告的窗口值，或发生(fshng)(fshng)报文丢失。报文丢失。第28页/共36页第二十九页，共36页。流量流量(liling)(liling)控制控制第29页/共36页第三十页，共36页。快速快速(kui s)(kui s)恢复机制恢复机制流量减少到发生拥塞时的一半，然后，每经过往返时延，增加一个流量减少到发生拥塞时的一半，然后，每经过往返时延，增加一个TCPTCP报文的流量，报文的流量， 直到到达直到到达(dod)(d

13、od)接收端的窗口值或再次发生拥塞。接收端的窗口值或再次发生拥塞。第30页/共36页第三十一页，共36页。（4 4）下述项是描述）下述项是描述TCPTCP拥塞控制机制拥塞控制机制(jzh)(jzh)的的关键词。关键词。A A检错码、确认应答和重传检错码、确认应答和重传B B端口、序号和窗口端口、序号和窗口C CTCPTCP报文重传、重传原因判别和拥塞窗口调整报文重传、重传原因判别和拥塞窗口调整D D慢启动、拥塞避免和慢启动阈值慢启动、拥塞避免和慢启动阈值第31页/共36页第三十二页，共36页。（5 5）TCPTCP拥塞控制拥塞控制(kngzh)(kngzh)机制实施前提是机制实施前提是。A A

14、TCPTCP报文发生差错的主要原因是网络发生拥塞报文发生差错的主要原因是网络发生拥塞B BTCPTCP报文无法可靠传输报文无法可靠传输C C传输网络常因为传输过程出错丢弃对应的链路层传输网络常因为传输过程出错丢弃对应的链路层帧帧D D不对不对IPIP分组中的数据进行检错分组中的数据进行检错第32页/共36页第三十三页，共36页。 TCP TCP连接建立过程主要作用连接建立过程主要作用(zuyng)(zuyng)：一是使双方就绪。二是协调双方的初始序号。三是协调双方的初始窗口值。：一是使双方就绪。二是协调双方的初始序号。三是协调双方的初始窗口值。TCPTCP建立连接建立连接(linji)(linji)过程过程第33页/共36页第三十四页，共36页。 TCP TCP连接用于双向通信，因此，任何一方一旦完成数据发送连接用于双向通信，因此，任何一方一旦完成数据发送(f sn)(f sn)，都需启动连接释放过程。发起连接释放过程的一方发送，都