第八章 运输层.ppt

计算机网络 湖北工业大学 计算机学院 李 红 Chapter 8 第八章 运 输 层 教 学 目 的 从进程通信的概念出发，讨论运输层的基本功能、运输层向应用层提供的基本服务，使学生对运输层在TCP/IP体系结构的地位有一个准确的把握。 教 学 内 容 教 学 要 求 了解进程通信的基本概念 掌握运输层的地位和功能 掌握运输层和网络层的区别 掌握用户数据报协议UDP的基本内容 掌握传输控制协议TCP的基本内容 教学重点、难点 引 言 从通信和信息处理的角度看，运输层向它上面 的应用层提供通信服务，它属于面向通信部分 的最高层，同时也是用户功能中的最低层。 运输层的地位 8.1.2 运输层的功能 运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信（但网络层是为主机之间提供点到点逻辑通信）。 运输层还要对收到的报文进行差错检测。 运输层需要有两种不同的运输协议，即面向连接的 TCP 和无连接的 UDP。 重点理解：应用进程之间的通信 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。 应用进程之间的通信又称为端到端的通信。 应用进程之间的通信 运输层协议和网络层协议的作用范围 运输层协议和网络层协议的主要区别 运输层向上提供可靠的和不可靠的逻辑通信信道 8.2 Internet中的运输层 TCP/IP的运输层有两个不同的协议： (1) 用户数据报协议 UDP (User Datagram Protocol) (2) 传输控制协议 TCP (Transmission Control Protocol) TCP 与 UDP 两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作运输协议数据单元 TPDU (Transport Protocol Data Unit)。 TCP 传送的数据单位协议是 TCP 报文段(segment) UDP 传送的数据单位协议是 UDP 报文或用户数据报。 TCP/IP 体系中的运输层协议 TCP 与 UDP 8.2.2 端口的概念 端口就是运输层服务 访问点 TSAP。 端口在进程之间的通信中所起的作用 端 口 端口用一个 16 bit 端口号进行标志。 端口号只具有本地意义，即端口号只是为了标志本计算机应用层中的各进程。在因特网中不同计算机的相同端口号是没有联系的。 三类端口 熟知端口，数值一般为 0—1023。 登记端口号，数值为1024—49151，为没有熟知端口号的应用程序使用的。使用这个范围的端口号必须在 IANA 登记，以防止重复。 客户端口号或短暂端口号，数值为49152—65535，留给客户进程选择暂时使用。当服务器进程收到客户进程的报文时，就知道了客户进程所使用的动态端口号。通信结束后，这个端口号可供其他客户进程以后使用。 8.3 用户数据报协议 UDP UDP 只在 IP 的数据报服务之上增加了很少一点的功能，即端口的功能和差错检测的功能。 虽然 UDP 用户数据报只能提供不可靠的交付，但 UDP 在某些方面有其特殊的优点。 eg: IP电话、实时视频会议…… UDP 的主要特点 UDP 是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接。 UDP 使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付 同时没有拥塞控制，很适合多媒体通信的要求。 UDP 是面向报文的。 UDP 是面向报文的 UDP 的主要特点（续） UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。 UDP 的首部开销小，只有 8 个字节。 UDP 基于端口的分用 8.3.2 UDP 用户数据报的首部格式 8.4 传输控制协议 TCP TCP 是面向连接的运输层协议。 每一条 TCP 连接只能有两个端点(end point)，每一条 TCP 连接只能是点对点的（一对一）。 TCP 提供可靠交付的服务。 TCP 提供全双工通信。 面向字节流。 TCP 面向流的概念 应 当 注 意 TCP 连接是一条虚连接而不是一条真正的物理连接。 TCP 对应用进程一次把多长的报文发送到TCP的缓存中是不关心的。 TCP 根据对方给出的窗口值和当前网络拥塞的程度来决定一个报文段应包含多少个字节（UDP 发送的报文长度是应用进程给出的）。 TCP 可把太长的数据块划分短一些再传送。TCP 也可等待积累有足够多的字节后再构成报文段发送出去。 8.4.2 TCP 的连接 TCP 把连接作为最基本的抽象。 每一条 TCP 连接有两个端点。 TCP 连接的端点不是主机，不是主机的IP 地址，不是应用进程，也不是运输层的协议端口。TCP 连接的端点叫做套接字(socket)或