CH7 运输层(过).ppt

现代通信网络 第 7 章 运输层 第 7 章 运输层 *7.1 运输层协议概述 *7.2 TCP/IP 体系中的运输层 7.2.1 运输层中的两个协议 7.2.2 端口的概念 *7.3 用户数据报协议 UDP 7.3.1 UDP 概述 7.3.2 UDP 用户数据报的首部格式 第 7 章 运输层（续） 7.4 传输控制协议 TCP *7.4.1 TCP 概述 *7.4.2 TCP 报文段的首部 *7.4.3 TCP 的重传与确认 *7.4.4 TCP 的流量控制与拥塞控制 7.1 运输层协议概述 运输层协议（transport protocol）是整个网络体系结构中的关键之一。对利用网络进行通信的两个主机来说，端到端的可靠通信最后要靠运输协议来解决。本章主要讨论TCP协议。 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。运输层只存在于通信子网外的主机中。 传输层的基本功能 TCP/IP 体系结构中运输层为信源结点和目的结点间的通信提供端到端的数据传输 而通信子网只能提供相邻结点之间的点到点传输 运输层为相互通信的应用进程提供了逻辑通信多对进程可以复用到一个网络连接上 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。 运输层的一个很重要的功能就是复用和分用。应用层不同进程的报文通过不同的端口向下交到运输层，再往下就共用网络层提供的服务。 “运输层提供应用进程间的逻辑通信”。“逻辑通信”的意思是：运输层之间的通信好像是沿水平方向传送数据。但事实上这两个运输层之间并没有一条水平方向的物理连接。 运输层协议和网络层协议的主要区别 7.2 TCP/IP 体系中的运输层7.2.1 运输层中的两个协议 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 UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。对方的运输层在收到 UDP 报文后，不需要给出任何确认。虽然 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。 TCP 则提供面向连接的服务。TCP 不提供广播或多播服务。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。这不仅使协议数据单元的首部增大很多，还要占用许多的处理机资源。 7.2.2 端口的概念 端口就是运输层服务访问点 TSAP。 端口的作用就是让应用层的各种应用进程都能将其数据通过端口向下交付给运输层，以及让运输层知道应当将其报文段中的数据向上通过端口交付给应用层相应的进程。 从这个意义上讲，端口是用来标志应用层的进程。 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。 进程在某个传输端口进行数据传输前，必须首先通过系统调用与该端口建立绑定关系 两类端口 一类是熟知（保留）端口，其数值一般为 0~1023。当一种新的应用程序出现时，必须为它指派一个熟知端口。 另一类则是一般（自由）端口，用来随时分配给请求通信的客户进程。 端口分配方式 全局统一分配端口号 动态绑定方式（本地分配） 插口(socket) TCP 使用“连接”(而不仅仅是“端口”)作为最基本的抽象，同时将 TCP 连接的端点称为插口(socket)，或套接字、套接口，在进程通信中标识相互通信的进程。 插口和端口、IP 地址的关系是： 7.3 用户数据报协议 UDP 7.3.1 UDP 概述 UDP协议特点 以实现效率为首要目标，具有良好的实时性 提供无连接、不可靠的传输服务 会出现分组丢失、重复、乱序 应用程序需要负责传输可靠性方面的所有工作 7.3.2 UDP 用户数据报的首部格式 UDP 数据报的校验 UDP 数据报校验是一项可选的功能 用户禁止该功能可以进一步提高通信的效率 UD