考研-计算机-计算机网络-第5章-传输层

2。。8，11，2

层

输

传

分

部

五

第

5.1传输层提供的服务

一、传输层的功能

为不同主机上运行的应用进程之间提供逻辑通信

(logicalcommunication)

请注意：

网络层：不同主机之间的逻辑通信

运输层：应用进程之间的逻辑通信

2008-11-28

5.1传输层提供的服务

二、传输层寻址与端口

/至萩务、、、接收方

应

用

层

运

输

层

网

络

层

5.1传输层提供的服务

1.端口

（1）端口的作用就是让应用层的各种应用进程都能将其数据

通过端口向下交付给运输层，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（或者线程）

（2）从这个意义上讲，端口是用来标志应用层的进程（或者

线程）

（3）端口用一个16bit端口号进行标志

22.套接字

（1）TCP：（源IP地址，源端口号，目的IP地址，目的端口号）

（2）UDP：（IP地址，端口号）・

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5.1传输层提供的服务

二、两种服务

1.面向连接服务

（1）先行握手，建立连接

（2）确认和重传确保可靠数据传送

（3）流控制确保发送方不会过快的发送过量的分组而

淹没接收方

（4）拥塞控制试图防止因特网进入迟滞状态

2.面向无连接服务

（1）尽最大努力发送

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5.2UDP协,议

一、UDP数据报

--------------32位------------

包括首部在内的源端口#目的端口#

UDP报文段长度.*长度检查和

（以字节为单位）

应用数据

（报文）

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5.2UDP协,议

二、UDP的检查和

1.目标

检测收到的报文段的“差错”(例如，出现突变的比特)

2.发送方

(1)把报文段看作是16比特字的序列

(2)检查和：对报文段的所有16比特字的和进行1的补运算

(3)发送方将计算校验和的结果写入UDP校验和字段中

3.接收方

(1)计算接收到的报文段的校验和

(2)检查计算结果是否与收到报文段的校验和字段中的值

相同

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5.2UDP协,议

例子：将两个16比特字相加

1110011001100110

1101010101010101

回卷Cpio111o111o111o11

和1011101110111100

检查和QJQQQIQQQJQQQQIJ

注意：最高有效位的进位要回卷加到结果当中

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5.3TCP协,议

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5.3TCP协,议

二、TCP连接管理

1.连接的建立——三次握手

主Q机A主□机B

___zd___zd

主动打开被动打开

连接请求___________SYN，SEQ=x_____________

SYN,ACK,SEQ=y,ACK=x+1确认

ACK,SEQ=x+1,ACK=y+1

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至止㉒谟解过程。

:口

从A到曲连掇就蜂放函9崩姆尹半关10。

相当于A向B说：B不再发送报

经没二+二yi已+X11,ACK

“我ACKSEQ有数据要发送了。

彳1株如果还发送数据，我仍接收。

2008年11月28日

5.3TCP协,议

3.TCP连接管理的状态序列

客户机TCP状态序列

客户机应用程序

启动关闭连接

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5.3TCP协,议

三、TCP可靠传输

1.编号和确认

(1)TCP的编号

TCP的编号是对报文的每一个字节进行编号

(2)TCP的确认

TCP的确认序号不是接收到的数据的最高序号，而是最

高序号+1,即期待下次接收的第一个字节的序号

(3)几点注意事项

★初始编号不一定从1开始，可以在建立连接的时候由双

方协商确定

★并不是每个报文都需要进行确认，可以在收到多个报

文后进行一次性确认

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5.3TCP协,议

2.超时重传时超时的确定

EstimatedRTT=(1-()*EstixnatedRTT+(*SanipleRTT

(参考值，〈=0.125)

DevRTT=(1-®)*DevRTT+

®*|SaxqpleRTT-EstimatedRTT|

（参考值，@=0.25）

TimeoutInterval=EstimatedRTT+4*DevRTT)

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5.3TCP协,议

3.快速重传

如果发送方收到一个数据的3个ACK,它会认为确认数

据之后的报文段丢失，从而在超时到来之前重传报文段。

4.超时间隔加倍

每一次TCP重传均将下一次超时间隔设为先前值的两倍。

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5.3TCP协,议

四、TCP流量控制

1.流控的目标

(1)确保较慢的接收方能够不被较快的发送方法送的数

据所淹没

(2)确保网络不会因为过多的数据包重传而导致拥塞

2.流控的基本手段

(1)仍采用收/发窗口来实现流控,而且采用了可变发

送窗口的技术，窗口大小的单位是位

(2)接收端控制发送端

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5.3TCP协,议

3.调整滑动窗口的一个实例

主机A主机B

①SEQ=1A还能发送300字节

@SEQ=T61“A还能发送200字节

③SEQ=201

-------------------丢失》

④ACK=201,WIN=300允许A发送300字节

.（确认并调整窗口为300字节进行流控）

⑤SEQ=301A还能发送100字节

二二二⑥二：二：实CV独匚二二:A还能发送0字节

______⑦:定Q=001_________1A超时重发但不能再发送

⑧ACK=501,WIN=200允许A再发送200字节

（确认并调整窗口为200字节进行流控）

⑨SEQ=501»A还能发送100字节

®ACk'=601*1贯=6-A不允许A再发送

（确认并调整窗口为0字节进行流控）

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5.3TCP协,议

五、TCP拥塞控制

1.TCP进行拥塞控制的方法

(1)每个发送方自动感知网络拥塞的程度

(2)发送方根据感知的结果限制外发的流量

a.如果前方路径上出现了拥塞，则降低发送速率

b.如果前方路径上没有出现拥塞，则增加发送速率

2.发送方如何感知拥塞

⑴超时

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5.3TCP协,议

2.速率调节方法—Reno算法

（1）慢启动

a.建立连接时，CongWin=1MSS

b.每经过一个RTT,将CongWin大小翻倍，直至发生一

次丢包事件为止

（2）加性增，乘性减（AIMD）

a.出现丢包事件后将当前CongWin大小减半，可以大大

减少注入到网络中的分组数

b.当没有丢包事件发生了，每个RTT之后将CongWin增

大1个MSS,使拥塞窗口缓慢增大，以防止网络过早

出现拥塞U

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5.3TCP协,议

慢启动^主机A主机

时间

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5.3TCP协,议

（3）对收到3个重复ACK的反应

a.将CongWin减为原来的一半

b.线性增大拥塞窗口

（4）对超时事件的反应

a.门限值设为当前CongWin的一半（门限值初始值65kB）

b.将CongWin设为1个MSS大小；

c.窗口以指数速度增大

cL窗口增大到门限值之后，再以线性速度增大

特别说明：早期的TCPTahoe版本对上述两个事件并不区分，

统一将CongWin降为1。实际上，3个重复的ACK相对超时来

说是一个预警信号，因此在Reno版中作了区分

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5.3TCP协,议

⑸举例