传输层计算机网络技术.ppt

第8章 传输层 8.1 传输层概述 8.2 TCP/IP的传输层 8.3 用户数据报协议UDP 8.4 传输控制协议TCP 8.1 传输层概述 传输层的地位 传输层提供的服务和功能 网络服务的类型OSI传输协议 1. 传输层的地位 从通信和信息处理的角度看，传输层向上层提供通信服务，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。 传输层应当为高层用户建立端到端的可靠的逻辑连接 传输层协议与网络层协议的区别 网络层协议的目标是使一个主机发出的报文能够穿越通信子网送达另一个主机； 网络层协议与通信子网的实现细节密切相关。 传输层协议的目标是利用网络层提供的服务实现位于不同主机上的进程之间的通信。 传输层协议不涉及通信子网的实现细节。 传输层提供的通信服务 应用进程之间的通信 两台主机之间的通信实际上是两台主机中的应用进程之间的通信。 应用进程之间的通信又称为端到端的通信。 事实上，两个系统的传输层之间并不存在一条水平方向的物理连接。 因此，应用进程之间的通信是一种逻辑通信。 网络的性能和用户的要求之间的差异 用户要求高速传输，网络的吞吐量、传输速率和传输延迟等性能不能满足； 用户要求较低的传输费用，对于传输延时要求不高，网络的吞吐量、传输速率和传输延迟很好，但费用太高，不能满足。 网络的传输差错率不能满足用户的要求； 网络层的分组长度不一定适配用户数据的长度； 网络的数据流量不一定能满足用户的要求，等等。 传输层的地位和作用 传输层位于网络层和会话层之间，是通信子网和资源子网的接口，起着承上启下的作用。 传输层的最终目标是利用网络层提供的服务向其用户提供有效、可靠且价格合理的服务。 它对上层屏蔽了通信子网的细节，向高层提供两个传输实体之间的端到端的可靠的逻辑连接。 传输层可以检测到网络层发生的差错和故障，因此可以进行差错恢复。 2. 传输层提供的服务和功能 传输层的服务质量: 传输层提供的服务必须满足上层实体对服务质量(QoS)的要求。 用户对传输延迟、吞吐量、残留差错率、优先级等方面的要求 传输层实体可以根据用户对服务质量的要求决定是否采用分流、复用等技术。 传输层向上层提供的服务 传输连接管理 建立、标识、维护和释放传输连接。 寻址 定义传输地址（TSAP）以区分目标用户进程与其它用户进程。 多路复用 向上多路复用：若干条不同的传输连接使用同一条网络层虚电路。 向下多路复用：一个传输连接分解到若干条不同的网络层虚电路上实现。 可靠传输 通过差错控制、顺序控制、丢失控制和重复控制实现端到端的可靠传输。 流量控制 采用滑动窗口技术控制流量。 传输层的功能 传输层的功能是：采用一些技术手段弥补用户的要求与网络可向用户提供的服务二者之间存在的差异，屏蔽通信子网的实现细节，使用户获得相对稳定的数据传输服务。 为了给上层用户提供QoS保障，传输层通常要采用以下技术手段： 分流/合流 复用/解复用 分段/合段 差错检测和恢复 流量控制技术 分流/合流 目的：使得具有低吞吐量、低速率和高传输延迟的网络可以支持用户高速传输数据的要求。 原理：利用多条网络连接来支持一条传输连接上的数据传输(向下多路复用)，提高数据传输速度。 复用/解复用 目的：使得具有高吞吐量、高速率和低传输延迟、且高费用的网络可以支持用户的低传输成本的要求。 复用/解复用技术的原理：将多条传输连接上的数据汇集到一条网络连接上传输(向上多路复用) 。 分段/合段 目的：使得传输有限长度用户数据（分组）的网络可以支持用户的无限长数据的传输。 原理：将一个长的传输服务数据单元（用户数据）分成若干个传输协议数据单元进行传输。 差错控制和流量控制 差错检测和恢复在数据单元中增加序号和冗余的差错检测编码，与差错控制协议配合，采取出错重传、超时重传等措施，使得差错率较高的网络可以支持用户高可靠性的数据传输要求。 流量控制采用滑动窗口和捎带确认等机制，对连续传输的协议数据单元个数进行限制，避免网络拥塞。 衡量网络服务质量的主要指标 连接建立延迟 连接建立失败的概率 传输延迟 吞吐量 优先级 残留差错率 故障告知率 网络服务的类型 A型网络 具有可接受的低残留差错率和低故障告知率。 提供完善的、理想的、可靠的网络服务，实现较高质量的数据传输。 B型网络 具有可接受的低残留差错率和不可接受的高故障告知率。 具有较好的差错检测能力，但差错恢复能力较差。 C型网络 具有不可接受的残留差错率和高故障告知率。 提供的服务质量较差。 OSI传输协议 基于不同类型的网络，ISO定义了五类面向连接的传输协议： TP0（简单类） TP1（基本差错恢复类） TP2（复用类） TP3（差错恢复和复用类） TP4（差错检测和恢复类） 传输协议的内容取决于网络层所提