2.0传输协议TCP和UDP.pptVIP

高级计算机网络编程 Advanced Computer Network Programming 东南大学软件学院 张三峰 sfzhang@ 网络层和传输层的关系 网络层和传输层的相似之处 都可向上提供面向连接和和无连接的服务类型 相似的编址和流控机制 网络服务访问点NSAP 传输服务访问点TSAP 传输层存在的必要性 网络层运行在子网上，对终端用户来说是不可控的，只向上提供“尽力而为”的服务。 传输层运行在终端用户的机器上，可以在不可靠的网络传输服务基础上提供可靠的传输服务 TCP: 传输控制协议的特点 提供客户和服务器间的连接（connections）. 虚电路 保证连接的可靠性（reliability）. RTT round-trip-time 、超时重传 不能保证成功投递 可以保证有确认的都成功了 提供排序（sequences） tcp分节序列号 32位序列号，取时间计数器的低32位作为序列号初始值。 提供流控（flow control） Window滑动窗口 全双工的 （ full-duplex ）. TCP协议设计的复杂性 在不可靠的底层服务上，向上提供可靠的端到端传输服务. 理解TCP设计的复杂性 以序列号为例 TCP本身是连续流，但按分节交付给IP，分节TCP报头 避免不同分节的序列号重复是基本原则 同一个TCP连接，使用序列号标识分节，避免重复 初始序列号取系统时钟的低32位 序列号不能太快，也不能太慢，禁止区 UDP : 用户数据报协议 提供相对简单的数据报投递功能 应用向UDP socket发送 一个 datagram UDP报文封装成IPv4 或者 IPv6 报发送到目的端 UDP 提供无连接的服务（connectionless） UDP 数据报是有长度界限的（ record ） 而非无界限的连续流 RFC 768[Postel 1980] 不可靠、无流控、不保证顺序 TCP 连接的建立过程 三路握手协议 ACK K+1？ 避免因为重复、延迟到达的请求SYN建立偶然的连接 避免丢失同步确认分节SYNACK造成错误的连接 TCP 连接的建立 TCP Options 协商建立连接的参数 MSS 最大分节（TPDU）大小 随同步分节SYN发送，希望接收的最大数据尺寸. 以太网MTU1.5k MSS：1500-20-20 1460 Window Scale option－窗口规模，偏移量 最初的16位（64K）太小，不适合高速传输 14位偏移 Timestamp 时间戳 高速连接，防止失而复得的分节造成的数据破坏 32位序列号循环 TCP 连接终止 不对称关闭 电话 一端发完就挂机，连接随即中断。 另一端的发送可能丢失在路上 对称关闭 TCP 两条对称的连接 收－发 发－收 TCP 连接的终止 TIME_WAIT 状态 主动关闭端进入TIME_WAIT状态： 老的分节在网络中消逝 避免重复分节出现在新连接中 最后的ACK可能丢失 被动关闭端重发fin 如果主动关闭端收到FIN立即close，产生RST RST表示协议错误 主动关闭端留在该状态的持续时间是最长分节生命期MSL Maximum Segment Lifetime 的两倍：2MSL。（1～4分钟） 服务器关闭连接之后重建需要等待1～4分钟，才能重新开启？ 端口号 Internet上的服务标识，以便使用者访问 TSAP、NSAP。 IP标识一个主机、端口号标识主机上的服务进程 总共65535，64K个端口 同一个服务器上不同服务不能使用相同的端口 Internet号分配机构 IANA 众所周知的端口（0～1023，服务监听端口） 登记端口（服务监听端口） 临时端口（1/4，49152～65535，支持实际连接） 非标准的实现BSD 套接口对 四元组 唯一标识一个TCP连接 （源ip， port， 目的ip， port） 端口号 缓冲区大小及限制 影响IP报大小的因素 IPv4数据报最大不超过2^16＝65535字节 包括IPv4头部 20 。 网络链路最大传输单元MTU 硬件限制 以太网MTU－1500 SLIP－296 为何有线网络的MTU一般比无线网络的MTU大呢？ IPv4要求最小MTU是68byte 若IP报 MTU 分片fragmentation 缓冲区大小及限制 DF don’t fragment 被置位要求IP报 MTU IP的最小重组缓冲区大小 IPv4：576，IPv4要求接收端协议实现至少支持576字节 超过536的数据，接收端可能无法重组其IP报 TCP MSS maximum segment size 告知对方TCP在每个分节中能发送的最大TCP数据量，16位，最大65536。 以太网的最