第5章运输层.ppt

5.1 运输层概述 5.1.1 运输层的功能 在因特网体系结构中，运输层具有承上启下的作用：它向上面的应用层提供通信服务,属于面向通信部分的最高层，同时也是应用功能的最低层。 运输层的—个基本功能就是允许通信在进程而非主机之间进行，即实现进程的复用和分用。 5.1.1 运输层的功能 网络层和运输层的根本区别 运输层为应用进程之间提供逻辑通信，而网络层是为主机之间提供逻辑通信 5.1.1 运输层的功能 运输层需具备保证传输可靠性的能力，即保证接收方能正确地接收发送方传送的数据。 为实现可靠传输，通常不仅要对收到的报文进行差错检测，还要能够检测出分组丢失与重复，并对正确接收的数据分组进行排序。 根据网络的状态控制注入网络中流量以避免网络交换结点发生过载。? 5.1.2 运输层的服务 TCP/IP的运输层有两个不同的协议 传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)，由RFC 768定义； 用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)，由RFC 793定义。 它们分别实现面向连接和无连接的运输层服务。 5.1.2 运输层的服务 UDP UDP是一个轻量级的运输协议，它的主要功能是在IP协议之上提供进程复用与分用。通过UDP进行数据传送时，在传送数据之前不需要先建立连接，远程主机的运输层在收到UDP报文后，也不需要给出任何确认。 UDP只能提供不可靠的数据交付，也没有实现主机之间的速率协调和面向网络的流量控制。 UDP是—种简单高效的工作方式。域名解析服务（DNS）就使用UDP作为运输协议。此外，大多数的多媒体数据传送也都采用UDP。 运输层的UDP用户数据报与网际层的IP数据报有很大的区别。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的抽象逻辑信道中传送的。 5.1.2 运输层的服务 TCP TCP则提供面向连接的服务。在传送数据之前必须先建立连接，数据传送结束后要释放连接。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，如确认、流量控制、定时器以及连接管理等。 UDP是—种简单高效的工作方式。域名解析服务（DNS）就使用UDP作为运输协议。此外，大多数的多媒体数据传送也都采用UDP。 TCP连接也和网络层中的虚电路(如X.25所使用的)完全不同。TCP报文段是在运输层的端到端抽象的逻辑信道中传送，但TCP连接是可靠的全双工信道，不涉及到网络中的路由器。 5.1.2 运输层的服务 运输层向上提供可靠的和不可靠的逻辑通信信道 5.1.3 端口的概念 为了使运行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识。 UDP和TCP通过定义端口(port)作为进程标识实现进程的复用与分用。 应用层的各种进程是通过相应的端口与运输实体进行交互 。当运输层根据IP层交上来的数据首部的端口号来决定应当通过哪—个端口上交给接收此数据的应用进程。 若没有端口，运输层就无法知道数据应当交付给应用层的哪一个进程。端口是用来标识应用层的进程。 运输层与应用层的接口上所设置端口是一个16比特(bit)的二进制地址，并称之为端口号。 端口的作用就是：应用层的源进程将报文发送给运输层的某个端口，而应用层的目的进程从端口接收报文。 端口号只具有本地意义 。 端口号分为三类 ：熟知端口号、登记端口号 、客户端口号（暂时端口号) 5.1.3 端口的概念 端口在进程之间的通信中所起的作用 5.2 用户数据报协议UDP 5.2.1 UDP概述 UDP的中文全称是用户数据报协议，是因特网中一种无连接的运输层协议，提供面向事务的简单不可靠数据传送服务。 UDP只提供不可靠的数据交付，它把应用程序发给网络层的数据发送出去后，不再保留数据备份。 UDP协议只在IP的数据报服务之上增加了很少的功能，即基于端口的进程复用/分用功能和差错检测的功能。使用UDP的应用需负责避免因UDP流量负荷过高而导致的网络拥塞崩溃效应。 虽然UDP只能提供不可靠的交付，但它在某些方面有其特殊的优点。 5.2.2 UDP的报文格式 UDP协议数据单元有两个字段：数据字段和首部字段。 UDP用户数据报的首部和伪首部(图)： (1)源端口字段：源端口号。 (2)目的端口字段：目的端口号。 (3)长度字段：UDP用户数据报的长度。 (4)检验和字段：防止UDP用户数据报在传输中出错的差错控制码。 5.2.3 UDP协议的特征 UDP是一个无连接协议，传送数据之前源端和终端无需建立连接。