第6章 传输层电子课件

ComputerNetworkTechnology计算机网络技术第3版第6章传输层第6章传输层知识目标理解端到端的概念、面向连接服务和无连接服务掌握端口的概念及常用的端口掌握TCP及其工作原理了解基于UDP的一些应用层协议技能目标学会固定端口和动态端口的分配使用能够由传输层TCP、UDP及端口情况判断计算机网络工作异常状态素质目标具备独立思考、探索知识的能力培养团队协同合作和奉献精神

6.1传输层简介

传输层包括两个协议TCP与UDP，提供了端到端的传输服务。6.1传输层简介

6.1.1问题的提出传输层是OSI参考模型的第4层，其下一层是IP层。

在网络层提供主机间通信服务基础上，为应用进程之间提供可靠数据通信服务。接收上层协议的数据，并以IP包可以接受的格式进行“封装”工作。通过IP层提供的服务进行数据的传送和回应的确认，以及处理数据流的错误检测、组装和控制。

6.1.2传输层的两个协议

TCP/IP传输层有两个协议：TCP和UDP1．TCP协议

TCP（TransferControlProtocol，传输控制协议）提供面向连接、全双工、可靠传输服务。主要特点：（1）面向连接（采用虚电路技术）的服务，需要建立/释放链接。（2）全双工字符流通信。（3）支持报文分组。（4）提供包的差错控制、顺序控制、应答与重传机制。（5）提供流量控制。（6）保证发送方不会“淹没”接收方。（7）提供报文拥塞控制。（8）保证发送方不会“淹没”网络中的路由器。6.1.2传输层的两个协议

2．UDP协议

UDP（UserDatagramProtocol，用户数据报协议）一个无连接(Connectionless)、非可靠传输服务，只提供一种基本、低延迟的数据报通信。主要特点：（1）没有确认机制来保证数据是否正确的被接收。（2）不需要重传遗失的数据。（3）数据的接收可不必按顺序进行。（4）没有控制数据流速度的机制。（5）适合讯息量较大、时效性大于可靠性的传输。

6.1.3传输层的主要任务

传输层是通信子网和资源子网的接口和桥梁，起到承上启下的作用。1.连接管理，提供建立、维护拆除传输层的连接。2.流量控制，差错检测，提供端到端的错误恢复和流控制。3.对用户请求的响应，向会话层提供独立于网络层的传送服务和可靠的透明数据传送。

6.2传输层端口

6.2.1什么是端口端口不是指物理意义上的端口，特指TCP/IP中的端口，是逻辑意义上的端口。TCP与UDP都是使用与应用层接口处的端口与上层的应用进程进行通信。端口是通过端口号来标记的，范围是0～65535。在TCP/IP中每个需要通信的应用程序分配一个通信端口。TCP/IP中的端口6.2.2端口的种类端口号分为两类：常用的熟知端口、动态端口。常用的应用层程序固定使用的熟知端口，范围0-1023。动态端口（dynamicports），其范围是1024～65535，一般不固定分配某种服务，而是动态分配。6.3传输控制协议

传输控制协议提供面向连接的、全双工的、可靠的传输服务,TCP协议传输的协议数据单元称为TCP报文段。6.3传输控制协议

6.3.1TCP报文段的首部格式6.3传输控制协议6.3.2建立连接第一次握手：客户端的TCP向服务器端的TCP发出连接请求段，其首部中的同步比特SYN应置“1”，同时选定序号x即SEQ=x，表明在后续传送的数据第一个数据字节的序号是x。第二次握手：服务器端的TCP收到连接请求段后，如同意，则发回确认，同步SYN置1，其确认号为x+1即ACK=x+1，同时也为自己选择一个序号y。第三次握手：客户端收到此段后，还要向服务器端给出确认，其确认号为y+1即ACK=y+1。三次握手建立连接6.3传输控制协议6.3.3释放连接第一次握手：将发往服务器端的段首部终止比特FIN置“1”第二次握手：服务器端的TCP收到释放连接通知后即发出确认，其序号为x+1，同时通知高层应用进程。第三次握手：在服务器端向客户端发送信息结束后，其应用进程就通知TCP释放连接，服务器端发出的连接释放段必须将终止比特FIN置“1”第四次握手：客户端必须对收到的段发出确认，给出ACK=y+1，从而释放由服务器端方向的连接。释放连接的四次握手6.3传输控制协议6.3.4滑动窗口TCP采用大小可变的滑动窗口进行流量控制,在TCP段首部的窗口字段写入的数值就是当前给对方设置的发送窗口数值的上限。6.3传输控制协议6.3.5

流量控制与拥塞控制1.流量控制面向连接的通信会话做到以下几点：（1）根据所传送数据段的接受情况，对发送方做出确认。（2）重传没有收到确认的数据段。（3）对数据段进行排序，得到正确的数据。（4）维持可管理的数据流量，避免拥塞、超载和数据丢失。6.3传输控制协议6.3.5

流量控制与拥塞控制2.拥塞控制拥塞控制与流量控制有密切关系。区别在于：拥塞控制是网络能够承受现有的网络负荷，是一个全局变量。流量控制往往只是指点对点之间对通信量的控制。6.4用户数据报协议用户数据报是一种自带寻址信息，从发送端走到接收端的数据集。用户数据报协议提供一种基本的、低延迟的被称为数据报的通信。

6.4.1UDP的首部格式UDP比较简单，只负责尽力地转发数据报。6.4用户数据报协议6.4.1用户数据报UDP的首部格式基于TCP与UDP的常用的应用协议6.4用户数据报协议6.4.2UDP和TCP的区别实现信息的可靠传递方面不同。数据传送的保证机制不同。数据发送和接收顺序确保机制不同。6.4.3UDP的应用根据UDP和TCP不同的特点和应用环境，两种传输协议都将在网络世界中发挥各自更加重要的作用。UDP具有TCP所望尘莫及的速度优势。应用于：视频电话会议系统、直播等。本章小结传输层是OSI参考模型的第四层，为上一层提供了端到端的可靠的信息传递。传输层主要功能有连接管理、流量控制、差错检测、对用户请求的响应。传输服务有两种类型：TCP提供面向连接的服务、UDP提供无连接的服务。端口有两种：熟知端口和动态端口，传输层通过端口号来区别应用层的服务。TCP提供面向连