计算机网络原理-运输层与TCP协议课件.ppt

计算机网络基础教程（第3版） 第5章 运输层与TCP协议 计算机网络基础教程(第3版) 主要内容 5.1 运输层概述 5.2 TCP/IP中的运输层 5.3 TCP协议 5.4 UDP协议 5.1 运输层概述 运输层位于七层模型的第四层，属于资源子网。运输层屏蔽了通信子网的复杂性，为高层用户提供友好的使用界面和端到端的透明传输服务。 运输层是数据传送的最高层，其主要功能有： (1)连接管理：负责传输连接的创建、维护与撤消。 (2)流量控制：这里的流量控制是指端到端的流量控制，即在一个主机没有收到确认之前最多能够向另一个主机发送多少信息量。 (3)差错检测与恢复。 (4)提供用户要求的服务质量：运输层可根据需要提供相应的网络服务。 (5)提供端到端的可靠通信：面向连接的传输协议能够提供用户间的可靠通信。 5.1 运输层概述 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程序互相通信。IP协议虽然能把分组送到目的主机，但是这个分组还停留在主机的网络层而没有交付给主机中的应用程序，因为IP地址是标志因特网中的一个主机，而不是标志主机中的应用程序。由于通信的两个端点是源主机和目的主机中的应用程序，因此应用程序之间的通信又称为端到端的通信。在一个主机中经常有多个应用程序同时分别和另一个主机中的多个应用程序通信。 运输层就为应用程序之间提供端到端的逻辑通信，而网络层是为主机之间提供逻辑通信。 5.1 运输层概述 运输层还有一个很重要的功能就是复用和分用 5.2 TCP/IP中的运输层 5.2.1 运输层协议 5.2.2 端口的概念 5.2.1 运输层协议 TCP/IP协议簇在运输层提供了两个协议：TCP和UDP。 TCP是面向连接的、可靠的协议，TCP在终端用户应用之间提供面向连接的可靠服务。 UDP是无连接的、不可靠的协议，UDP的可靠性依赖于应用层协议。UDP不提供流量控制。 5.2.2 端口的概念 运输层通过端口为应用提供服务，TCP和UDP都用端口把信息传递给上层。端口号用来跟踪同一时间内通过网络的不同会话。也就是说一个应用进程是与某个端口连接在一起的。 5.2.2 端口的概念 端口是一个16bit的地址，用端口号进行标识。 端口号分两类：众知端口和一般端口。 因特网为一些常用的应用层应用程序保留的端口号，称为众知端口。这些端口号的范围在0~1023之间。例如，TCP的众知端口有：21（FTP应用）、23（Telnet应用） 、80（HTTP应用）和25（SMTP应用）等；UDP的众知端口有：161/162（SNMP应用）、53（DNS应用）和69（TFTP应用）等。 一般端口是用来随时分配给请求通信的客户程序，在特定取值范围内随机地分配一个端口号。 5.3 TCP协议 5.3.1 TCP报文 5.3.2 TCP的编号与确认 5.3.3 TCP的传输连接管理 5.3.4 TCP流量控制与拥塞控制 5.3.5 TCP的重传机制 5.3 TCP协议 TCP（Transmission Control Protocol）即传输控制协议。它是一个面向连接的运输层协议。TCP提供可靠的全双工数据传输服务。能为应用程序提供可靠的通信连接，使一台计算机发出的字节流无差错地发往网络上的其他计算机，对可靠性要求高的数据通信系统往往使用TCP协议传输数据。 TCP的主要功能如下： 多路复用 差错检测 重新排序 流量控制 时钟机制 高效的确认方式 5.3.1 TCP报文 5.3.2 TCP的编号和确认 TCP协议是面向字节的，TCP将所要传送的整个报文（这可能包括许多报文段）看成是一个个字节组成的数据流，然后对每一字节编一个序号。在连接建立时双方要商定初始序号，TCP就将每一次所传送的第一个数据字节的序号，放在TCP首部的序号字段中。 TCP对接收到的数据进行确认时，是对收到的报文段的最后一个数据字节做出确认，即对收到的数据的最高序号进行确认。但是接受端返回的确认序号是已收到的数据的最高序号加1，也就是说，确认序号表示希望下次收到的数据中的第一个数据字节的序号。 TCP被设计用于全双工通信，通信双方都可以在传送数据时顺便把确认信息捎带传送。 5.3.3 TCP的传输连接管理 TCP是一个面向连接的协议，面向连接的服务包括3个阶段：连接建立阶段、数据传输阶段和连接终止阶段。运输连接的管理就是使运输连接的建立和释放都能正常地进行。 在连接建立阶段，源和目标之间建立连接或会话，资源通常在这一阶段进行保留，以确保服务等级的一致性。 为确保连接的建立和终止都是可靠的，TCP使用了三次握手方式来交换信息。首先，连接发起端TCP先送出同步信息，另一端收到后回答同步、确认信息，接着发起端再回答确认信息完成连接建立。 5.3.4