51运输层协议概述.ppt

第 5 章 运输层 §5.1 运输层协议概述 一、进程之间的通信 从通信和信息处理的角度看，运输层向它上面的应用层提供通信服务，它属于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层； 网络中的两个主机进行端到端的通信时，只有主机才有运输层，而网络核心部分中的路由器在转发分组时都只用到下三层的功能； 运输层为相互通信的应用进程提供了逻辑通信 应用进程之间的通信 （1）两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信； （2）应用进程之间的通信又称为端到端的通信； （3）应用层不同进程的报文通过不同的端口向下交到运输层，再往下就共用网络层提供的服务； 运输层协议和网络层协议的主要区别 运输层的主要功能 （1）运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信（但网络层是为主机之间提供逻辑通信）； （2）运输层还要对收到的报文进行差错检测； （3）运输层需要有两种不同的运输协议，即面向连接的 TCP 和无连接的 UDP； 两种运输层协议的不同 （1）运输层向高层用户屏蔽了下面网络核心的细节（如网络拓扑、所采用的路由选择协议等），使应用进程看见的就是好像在两个运输层实体之间有一条端到端的逻辑通信信道； （2）当运输层采用面向连接的 TCP 协议时，尽管下面的网络是不可靠的（只提供尽最大努力服务），但这种逻辑通信信道就相当于一条全双工的可靠信道； （3）当运输层采用无连接的 UDP 协议时，这种逻辑通信信道是一条不可靠信道； 二、运输层协议的几个概念 1. TCP/IP 的运输层有两个不同的协议： （1）用户数据报协议 UDP （2）传输控制协议 TCP 2. 协议数据单位 （1）两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作运输协议数据单元 TPDU （2）TCP 传送的是 TCP 报文段； （3）UDP 传送的是 UDP 报文或称用户数据报。 3. TCP/IP 体系中的运输层协议 4. TCP 与 UDP的特点 （1）UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。对方的运输层在收到 UDP 报文后，不需要给出任何确认。虽然 UDP 不提供可靠交付，但在某些情况下 UDP 是一种最有效的工作方式； （2）TCP 则提供面向连接的服务。TCP 不提供广播或多播服务。由于 TCP 要提供可靠的、面向连接的运输服务，因此不可避免地增加了许多的开销。这不仅使协议数据单元的首部增大很多，还要占用许多的处理机资源； （3）运输层的 UDP 用户数据报与网际层的IP数据报有很大区别。IP 数据报要经过互连网中许多路由器的存储转发，但 UDP 用户数据报是在运输层的端到端抽象的逻辑信道中传送的； （4）TCP 报文段是在运输层抽象的端到端逻辑信道中传送，这种信道是可靠的全双工信道。但这样的信道却不知道究竟经过了哪些路由器，而这些路由器也根本不知道上面的运输层是否建立了 TCP 连接。 三、运输层的端口 1. 概述 （1）运行在计算机中的进程是用进程标识符来标志的; （2）运行在应用层的各种应用进程不应当让操作系统指派进程标识符，因为在因特网上使用的计算机的操作系统种类很多，不同的操作系统使用不同格式的进程标识符; （3）为了使网上不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信，就必须用统一的方法对 TCP/IP 体系的应用进程进行标志; 2. 端口号 （1）解决问题的方法是在运输层使用协议端口号，或通常简称为端口(port)； （2）虽然通信的终点是应用进程，但我们只要把要传送的报文交到目的主机的某个合适的端口，剩下的工作（即最后交付目的进程）就由 TCP 来完成； （3）端口有软件端口与硬件端口；硬件端口是不同硬件设备进行交互的接口；而软件端口是应用层的各种协议进程与运输实体进行层间交互的一种地址； 3. TCP 的端口 （1）端口号可以为0~65535； （2）端口号只具有本地意义，只是为了标志本计算机应用层中的各进程。在因特网中不同计算机的相同端口号是没有联系的； （3）熟知端口，数值一般为 0~1023，系统已经使用； （4）登记端口号，数值为1024~49151，为没有熟知端口号的应用程序使用的； （5）客户端口号或短暂端口号，数值为49152~65535，留给客户进程选择暂时使用。 §5.2 用户数据报协议 UDP 一、UDP 概述 UDP 只在 IP 的数据报服务之上增加了少量功能，即端口的功能和差错检测的