第九章运输层祥解.ppt

303教研室 张来顺 第九章 运输层 运输层协议概述 TCP/IP体系中的运输层 用户数据报协议UDP 运输控制协议TCP 运输层协议概述 运输层在层次体系结构中的地位 运输层协议概述 运输层协议概述 物理层使链路上能透明地传送比特流； 链路层使各条链路能透明地传送无差错的帧（按序，无丢失，不重复）。点到点通信 网络层提供路由选择和网络互连。主机间通信 运输层提供一条端到端的可靠的通信服务。主机进程间通信 运输层协议概述 严格地讲，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； 网络层为主机之间提供逻辑通信，IP协议虽然能够把分组送到目的主机，但是无法交付给主机中的应用进程； 在网络层，IP数据报首部中的检验和字段，只检验首部是否出现差错而不检查数据部分； 因此，在网络层之上，设置一个传输层向它上面的应用层提供通信服务。 运输层协议概述 传输层的功能 基本功能：提供端到端（进程-进程）的可靠通信，即向高层用户屏蔽通信子网的细节，提供通用的传输接口。 主要功能： 把传输地址映射为网络地址 把端到端的传输连接复用到网络连接上 传输连接管理 端到端的顺序控制、差错检测及恢复、分段处理及QoS监测 加速数据传送 运输层协议概述 运输层模型 TCP/IP体系中的运输层 TCP/IP的运输层2个协议 用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol) 运输控制协议TCP(Transmission Control Protocol) TCP/IP体系中的运输层 UDP UDP是无连接的数据报服务。 即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。 注意UDP用户数据报与IP数据报的区别。IP数据报要经过路由器的存储转发，UDP数据报是在运输层的端到端抽象的逻辑信道中传送的。但这个逻辑信道并不是经过路由器（运输层看不见路由器），UDP数据报只是IP数据报中的数据，因此路由器看不见有用户数据报经过它。 TCP/IP体系中的运输层 TCP TCP提供面向连接的服务。 IP层不保证报文正确传输，TCP进行超时、重传控制。 报文不一定按顺序到达，TCP进行重新装配。 TCP不提供广播或多播服务。 注意TCP连接与网络层中虚电路（如X.25所使用的）的不同。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。而在X.25 建立的虚电路所经过的交换结点中，都必须保存X.25虚电路的状态信息。 TCP/IP体系中的运输层 TCP的功能 多路复用多种应用数据 TCP同时接收多个应用数据，把它们打包到数据段中传给IP TCP通过端口来实现跟踪记录到达的报文要转发到的应用程序(如端口80：超文本传输协议，http ) 测试所接收数据的完整性 比较TCP头的校验和，如果出现问题就给源主机发一请求，要求其重发一份数据拷贝 顺序化乱序接收的数据 通过查看TCP头中的序列号域可以完成这个任务 TCP/IP体系中的运输层 速率-适应的流控 流量控制使用的是TCP窗口大小。源和目的机的窗口大小通过TCP头进行通信 如果机器的缓冲完全被填满，它就会发送一个有关最后收到数据的应答报文，其中新的窗口大小为0。这样会有效地使发送停止，直到拥塞的机器能清理掉其缓冲 定时功能 计时器可以间接地管理网络拥塞，其方法是当超时出现时减慢传输率 应答接收 没被应答的数据段被认为在传输过程中已丢失，并被重传 TCP/IP体系中的运输层 端口的概念 什么是端口（Port）？ 端口就是传输层的服务访问点（TSAP），用来区分不同的应用进程，运输层进行复用和分用。 UDP和TCP都使用了与应用层接口处的端口与上层的应用进程进行通信。 应用层的各种进程是通过相应的端口与传输层实体进行交互。 当传输层收到IP层交上来的数据（即TCP报文段或UDP数据报），就要根据其首部中的端口号来决定应当通过哪个端口上交给应当接收此数据的应用进程。 TCP/IP体系中的运输层 端口在进程中的作用 TCP/IP体系中的运输层 端口的复用和分用功能 端口将应用层的不同进程区分开； 使用复用和分用技术，使得运输层和网络层的交互看不见各种应用进程，而只有TCP报文段或UDP数据报； IP层也使用类似的复用和分用技术，因而网络层和数据链路层的交互也只有IP数据报。 传输层和应用层的接口上所设置的端口是一个16比特的地址，并用端口号进行标识。 端口号分为两类：一类是因特网指派名字和号码公司ICANN负责分配给一些常用的应用层程序（标准服务器端）固定使用的熟知端口，其数值范围为1-1023。另一类则是一般端口，用来随时分配给请求通信的客户进程，其数值范围为1024-65535。 TCP/IP体系中的运