TCP有限状态机..docx

实验3课程名称：视频信息处理与传输实验名称：TCP有限状态机姓 名：学 号：班 级：电子0902指导老师：周金治实验目的：了解和认识TCP的相关内容；学习和掌握TCP模块的C语言编程；尝试用C语言写出TCP有限状态机的实现函数实验内容及原理：TCP：Transmission Control Protocol?传输控制协议TCP是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层（Transport layer）通信协议，由IETF的RFC 793说明（specified）。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，UDP是同一层内另一个重要的传输协议。TCP作用在因特网协议族（Internet protocol suite）四层协议中，TCP层是位于IP层之上，应用层之下的传输层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接，但是IP层不提供这样的流机制，而是提供不可靠的包交换。　　应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流，然后TCP把数据流分割成适当长度的报文段（通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传送单元（MTU）的限制）。之后TCP把结果包传给IP层，由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。TCP为了保证不发生丢包，就给每个字节一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认（ACK）；如果发送端实体在合理的往返时延（RTT）内未收到确认，那么对应的数据（假设丢失了）将会被重传。TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误；在发送和接收时都要计算和校验。　　首先，TCP建立连接之后，通信双方都同时可以进行数据的传输，其次，它是全双工的；在保证可靠性上，采用超时重传和捎带确认机制。　　在流量控制上，采用滑动窗口协议，协议中规定，对于窗口内未经确认的分组需要重传。在拥塞控制上，采用广受好评的TCP拥塞控制算法（也称AIMD算法），该算法主要包括三个主要部分：1，加性增、乘性减；2，慢启动；3，对超时事件做出反应。TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 即传输控制协议/网间协议，是一个工业标准的协议集，它是为广域网（WAN）设计的。它是由ARPANET网的研究机构发展起来的。TCP所支持的服务类型:FTP 文件传送（File Transfer)RLogin 远程登录（Remote login)SMTP POP3 电子邮件（Mail)NFS 网络文件系统（Network File System)远程打印（Remote Printing)远程执行（Remote Execution)名字服务器（Name Servers)终端服务器（Terminal Servers)TCP所提供服务的主要特点　　1．面向连接的传输；　　2．端到端的通信；　　3．高可靠性，确保传输数据的正确性，不出现丢失或乱序；　　4．全双工方式传输；　　5．采用字节流方式，即以字节为单位传输字节序列；6．紧急数据传送功能。TCP状态机TCP?协议的操作可以使用一个具有?11?种状态的有限状态机（?Finite State Machine?）来表示，图?1描述了?TCP?的有限状态机，图中的圆角矩形表示状态，箭头表示状态之间的转换，各状态的描述如表3-2?所示。图中用粗线表示客户端主动和被动的服务器端建立连接的正常过程：客户端的状态变迁用粗实线，服务器端的状态变迁用粗虚线。细线用于不常见的序列，如复位、同时打开、同时关闭等。图中的每条状态变换线上均标有“事件／动作”：事件是指用户执行了系统调用（?CONNECT?、?LISTEN?、SEND?或?CLOSE?）、收到一个报文段（?SYN?、?FIN?、?ACK?或?RST?）、或者是出现了超过两倍最大的分组生命期的情况；动作是指发送一个报文段（?SYN?、?FIN?或?ACK?）或什么也没有（用“－”表示）。每个连接均开始于CLOSED?状态。当一方执行了被动的连接原语（?LISTEN?）或主动的连接原语（CONNECT?）时，它便会脱离?CLOSED?状态。如果此时另一方执行了相对应的连接原语，连接便建立了，并且状态变为ESTABLISHED?。任何一方均可以首先请求释放连接，当连接被释放后，状态又回到了CLOSED?。表?1 TCP?状态表状 态描 述CLOSED关闭状态，没有连接活动或正在进行LISTEN监听状态，服务器正在等待连接进入SYN RCVD收到一个连接请求，尚未确认SYN SENT已经发出连接请求，等待确认ESTABLISHED连接建立，正常数据传输状态FIN WAIT 1（主动关闭）已经发送