第3课运输层TransportLayer.ppt

第3章:运输层 我们的目的: 理解运输层服务依据的原理: 复用/分解 可靠数据传输 流量控制 拥塞控制 学习因特网中的运输层协议： UDP: 无连接传输 TCP: 面向连接传输 TCP 拥塞控制 第3章 要点 3.1 运输层服务 3.2 复用与分解 3.3 无连接传输: UDP 3.4 可靠数据传输的原则 rdt1 rdt2 rdt3 流水线协议 运输服务和协议 在运行不同主机上应用进程之间提供逻辑通信 运输协议运行在端系统中 发送方：将应用报文划分为段，传向网络层 接收方：将段重新装配为报文，传向应用层 应用可供使用的运输协议不止一个 因特网：TCP和UDP 运输层 vs. 网络层 网络层: 主机间的逻辑通信 运输层: 进程间的逻辑通信 依赖、强化网络层服务 家庭类比: 12个孩子向12个孩子发信 进程 = 孩子 应用报文= 信封中的信 主机 = 家庭 运输协议 = Ann和Bill 网络层协议= 邮政服务 因特网运输层协议 可靠的、按序的交付 (TCP) 拥塞控制 流量控制 连接建立 不可靠、不按序交付: UDP “尽力而为”IP的不提供不必要服务的扩展 不可用的服务: 时延保证 带宽保证 第3章 要点 3.1 运输层服务 3.2 复用与分解 3.3 无连接传输: UDP 3.4 可靠数据传输的原则 rdt1 rdt2 rdt3 流水线协议 Internet 层的复用与分解 复用/分解 分解工作过程 主机接收IP数据报 每个数据报有源无连接, 目的地无连接 每个数据报承载1个运输层段 每个段具有源、目的端口号 (回想: 对特定应用程序的周知端口号) 主机使用IP地址 端口号将段定向到适当的套接字 无连接分解 生成具有端口号的套接字: DatagramSocket mySocket1 = new DatagramSocket(99111); DatagramSocket mySocket2 = new DatagramSocket(99222); UDP套接字由二元组标识 : (目的地IP地址, 目的地端口号) 当主机接收UDP段时: 在段中检查目的地端口号 将UDP段定向到具有该端口号的套接字 具有不同源IP地址和/或源端口号的IP数据报 定向到相同的套接字 无连接分解(续) DatagramSocket serverSocket = new DatagramSocket(6428); 面向连接分解 TCP套接字由四元组标识: 源IP地址 源端口号 目的IP地址 目的端口号 接收主机使用这四个值来将段定向到适当的套接字 服务器主机可能支持许多并行的TCP套接字： 每个套接字由其自己的四元组标识 Web服务器对每个连接的客户机具有不同的套接字 非持久HTTP将为每个请求具有不同的套接字 面向连接分解 (续) 面向连接分解: 多线程Web服务器 第3章 要点 3.1 运输层服务 3.2 复用与分解 3.3 无连接传输: UDP 3.4 可靠数据传输的原则 rdt1 rdt2 rdt3 流水线协议 UDP: 用户数据报协议 [RFC 768] “没有不必要的,” “基本要素” 互联网传输协议 “尽力而为”服务，UDP段可能： 丢包 对应用程序交付失序 无连接: 在UDP发送方和接收方之间无握手 每个UDP段的处理独立于其他段 为何要有 UDP协议? 无连接创建(它将增加时延) 简单：在发送方、接收方无连接状态 段首部小 无拥塞控制: UDP能够尽可能快地传输 UDP: 其他 常用于流式多媒体应用 丢包容忍 速率敏感 其他UDP应用 DNS SNMP 经UDP的可靠传输 : 在应用层增加可靠性 应用程序特定的差错恢复！ UDP检查和 发送方: 将段内容处理为16比特整数序列 检查和: 段内容的加法(反码和) 发送方将检查和放入UDP检查和字段 接收方: 计算接收的段的检查和 核对计算的检查和是否等于检查和字段的值: NO – 检测到差错 YES – 无差错检测到。虽然如此，还可能有差错吗？详情见后…… 互联网检查和例子 注意 当数字作加法时，最高位进比特位的进位需要加到结果中 例子: 两个16-bit整数相加 第3章 要点 3.1 运输层服务 3.2 复用与分解 3.3 无连接传输: UDP 3.4 可靠数据传输的原则 rdt1 rdt2 rdt3 流水线协议 可靠数据传输的原则 在应用层、运输层、数据链路层的重要性 重要的网络主题中的最重要的10个之一! 不可靠信道的特点决定了可靠数据传输 协议 (rdt) 的复杂性 可靠数据传输: 基本概念 可靠数据传输: 基本概念 我们将: 增强研发发送方，可靠数据传输协议 (rdt) 的接收方侧 仅考虑单向数据传输 但控制信息将在两个方向流动！ 使用有限状态机 (FS