网络安全编程传输层协议.ppt

1、第三章传输层的主要协议、刘念、本课的内容、概要、一、传输层的引入传输层是整个网络架构的重要部分，实现两个用户进程之间的端到端可靠通信。 关于通信功能，传输层是提供通信服务的最上层，向IP层提供更高质量的服务。 从另一角度来看，传输层是用户功能中最低的层和最基本的层。 概要、二、传输层功能、(1)端口号地址(进程识别) (2)分割和重组数据(数据处理) (3)错误控制和流控制(服务质量) (4)连接管理、传输层的作用和数据链路层有相似之处。 数据链路层负责点到点之间的数据通信，传输层负责扩展的点到点之间的通信(即端到端之间的通信)。 但是，两者有很大的差异。 在数据链路层，点与点之间的信道是物理

2、链路，而在传输层中，终端与终端之间的信道是通信子网络。 如果在通信子网上传送了消息，则传输层协议比数据链路层协议复杂得多，因为可能出现丢失、重组、块或大的累积延迟。 摘要，三、TCP/IP系统中的传输层和TCP/IP的传输层有两种不同的协议： (1)用户数据报协议UDP (用户数据报协议) (2)传输控制协议对方传输层接收到UDP消息后，什么也不需要确认。 UDP不提供可靠的递送，并且UDP递送的数据单元是UDP消息或用户数据报。 TCP提供面向连接的服务。 TCP不提供广播和多播服务。 由于TCP提供了可靠的面向连接的传输服务，必然会增加很多开销。 这不仅增大协议数据单元的报头，而且占用大量

3、处理器资源。 TCP传输的数据单位是TCP段，该计费的内容、TCP协议、TCP是面向连接的协议，能够在各种网络之间建立全双工的伪电路连接，实现不顺序、无丢失、无重复的数据传输，实现三次握手、二次确认的有效技术1 .可靠性：防止丢失：确认和重发防止：消息段编号2 .传输效率、流量控制：滑动窗机构3 .拥塞控制：加速减少和慢启动技术4 .建立连接： 3次握手协议5 .关闭连接：改进的3次握手协议。 为了实现可靠的数据流传输服务，需要解决哪些问题？ 可靠性1 .防止丢失带重发的肯定确认技术，接收机设置计时器，接收数据并向源站发送确认(ACK )，如果源站在限定时间内没有接收到ACK，则重发。 接收到

4、确认后，两个问题：如何处理重复的数据？ 定时器时限的设定是多少？2 .防止重复磁带的累积确认技术按组编号。 确认时还指定确认哪个组。 序列号还保证了组之间的正确顺序。 3. RTT和重发计时器，问题：如何设定超时重发、计时器的时限？ 两个概念： RTT :往返时间，消息段接收到确认消息的时间段。 自适应重发算法：监视每个连接的性能，估计适当的定时时限。 连接的性能发生变化时，随时更改时间. 重发定时时限的计算方法：以早期方法改进的方法Karn算法和定时器补偿、传输效率和流控制-滑动窗口机构1 .一般的滑动窗口机构思想：允许发送方在不确认到达的情况下发送下一个数据包，但规定了上限。 如果还没有确

5、认多个数据包，暂停发送。 (1)对数据流的每个字节进行了编号、2. TCP的滑动窗口技术。 (2) TCP的滑动窗口以字节而不是消息段或组来操作。 (3) TCP窗口大小是字节数。 最多65535字节。 (4)在通信双方上设置发送接收缓冲器(相当于发送窗口和接收窗口)。 默认的大小因系统而异. 例如4096、8192、16384等。 发送缓冲区大小是默认窗口大小。、(5) TCP连接两端各有两个窗口(发送窗口和接收窗口)，3. TCP端到端的通信量控制-窗口大小可变技术的定时：目标主机缓冲变小，比源主机多TCP技术：您可以随时调整窗口的大小。 目的地主机在确认时还向源主机通知目的地主机的接收缓

6、冲器的大小。 101 200 201 320 321399、拥塞：交换节点(路由器等)的数据报负载过高的现象TCP拥塞控制的必要：在TCP层由于拥塞引起的延迟增加，这又引起超时重发，控制错误使拥塞进一步恶化。 1 .拥塞控制技术：拥塞窗口cwnd加速减少技术慢启动技术、TCP拥塞控制技术、拥塞控制技术：每个拥塞窗口cwnd连接都有拥塞窗口，其窗口大小以字节为单位， 增加和减少的初始大小(以MSS为单位):MSS个阈值：增加64KB慢启动技术指数：每次发送一个具有MSS长度的消息段时，发送侧拥塞窗口递增一倍：在增加到阈值之后，MSS发送窗口=min (接收侧窗口每次增加时加快减少技术指数的减少：

7、如果发生超时重发，则将阈值设置为当前拥塞窗口的1/2，并且将拥塞窗口恢复到一个MSS大小：对于残留在发送窗口中的消息段，将重发时间加倍。TCP协议、图TCP的拥塞控制算法、概要、1 .可靠性：防止丢失：确认和重发防止：消息段编号2 .传输效率、流量控制：滑动窗机构3 .拥塞控制：加速减少和慢启动技术4 .建立连接： 3次握手协议5 . 为了实现可靠的数据流传输服务，需要解决什么样的问题呢？ 为了强制TCP协议、TCP协议、数据发送：提高网络利用率，还在缓冲器中存储数据，也有副作用。 有些数据会立即发送，有些TCP会强制发送。 紧急数据处理：源站的一些数据必须立即发送处理。 TCP提供了“紧急模

8、式”，并通过“URG”“紧急指针”。 TCP协议、1、TCP连接的建立基于客户端/服务器模式，使用3次握手来建立TCP连接。 SEQ :发送编号REQ(AN ) :编号SYN :确认同步标志，建立连接1比特fin :发送任务完成标志1比特ack :确认序列号有效标志1比特、TCP协议、2、TCP连接的正常关闭、概要、 1 .可靠性：防止丢失：确认和重发防止：信息段编号2 .传输效率、流量控制：滑动窗机构3 .拥塞控制：加速减少和慢启动技术4 .建立连接： 3次握手协议5 .关闭连接：改进的3次握手协议。 为了实现可靠的数据流传输服务，需要解决什么样的问题呢？ 该计费的内容、UDP协议、另一方面

9、，UDP概要UDP提供了一种在应用之间传输数据的机制，并在IP数据报服务功能上提供了复用和传输的功能和错误检查的功能。 (1)无连接(2)不可靠的(3)面向消息的(4)无拥塞控制(5)1对1、1对多、多对1(6)报头开销小的实时应用(IP电话、视频会议)，允许丢失数据另外，UDP协议、2、UDP消息、1、消息形式UDP消息称为用户数据报的前8个字节。UDP协议、2、消息封装和开封、UDP协议、3、最大用户数据报，理论上65535 20 8=65507实际实现：示例(最大IP数据报长度):SunOS 4.1.3环回测试33366 386-sunos4.1. 3:5386 Solaris 2.2环回测试：65507结论：最大消息长度与源和目标实现有关。 此外，在UDP协议、4、UDP的复用和重定向、源主机中，UDP通过端口机制来复用和重新定位应用层的多个用户数据，使多个用户进程能够与目标主机上的应用进程同时通信在目标主机上，UDP可以根据端口将传递到网络层的数据分配给适当的应用程序进程。源主机上的UDP协议处理多个应用程序进程的用户数据报的过程称为UDP复用。 目的地主机将基于接收到的每个应用进程的端口号来单独处理用户数据报的处理称为UDP分配。UDP协议、5、UDP端口号的使用、基