计算机网络PPT课件-第五章 传输层.ppt

第五章 传输层 本章内容5.1 传输层协议概述5.2 用户数据报协议 UDP5.3 传输控制协议 TCP 概述5.4 TCP报文段的首部格式5.5 TCP可靠传输的实现5.6 TCP的流量控制5.7 TCP的拥塞控制5.8 TCP的连接管理 5.1 传输层协议概述 5.1 传输层协议概述 一、进程之间的通信 传输层(Transport layer)又称为运输层 传输层向它上面的应用层提供通信服务 实现可靠传输：差错控制、顺序控制、拥塞控制等 传输层 vs. 网络层 网络层实现主机之间的逻辑通信 传输层实现应用进程之间的逻辑通信 真正的端到端通信 复用(multiplexing)和解分(demultiplexing) 传输层主要协议 TCP 协议：可靠传输协议 UDP协议：不可靠传输协议 5.1 传输层协议概述 一、进程之间的通信 5.1 传输层协议概述 2009年的一道考研题 在OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是： A. 数据链路层 B. 传输层 C. 会话层 D. 应用层 5.1 传输层协议概述 二、传输层的两个主要协议 传输层的两个主要协议 用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)[RFC 768] 传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol) [RFC 793] 5.1 传输层协议概述 二、传输层的两个主要协议 TCP协议 可靠传输协议 提供面向连接的服务 传送数据前要先建立连接，传送结束后释放连接 需进行确认、流量控制、计时器、连接管理等，处理开销较大 基于TCP的典型应用协议：HTTP、FTP、… UDP协议 不可靠传输协议 传送数据时无需建立连接 与TCP相比，效率更高，但可能出现数据错、丢包、顺序错等问题 基于UDP的典型应用协议：DNS、RIP、… 5.1 传输层协议概述 三、传输层的端口(1/2) 传输层需为多个应用进程提供服务 ? 复用与分用 应用层多个应用进程通过传输层发送数据 ? 复用 传输层收到的数据必须交付给指明的应用进程 ? 分用 传输层必须提供区分上层应用进程的手段：端口(port) 问题：为什么不用进程ID？ 进程ID的定义依赖于特定操作系统 一个应用进程常常需要与网络中的多个主机中的进程通信 ?多条连接 注意：此端口为软件端口，不同于计算机中的硬件I/O端口和交换机/路由器上的物理端口 5.1 传输层协议概述 三、传输层的端口(2/2) TCP/IP协议使用16位整数作为端口号 源端口号、目的端口号 端口号分类 熟知(well-known)端口号或系统端口号：数值一般为 0~1023 例如：HTTP服务使用80，FTP服务使用21，… 登记端口号：数值为1024~49151 供没有熟知端口号的应用程序使用 须在 IANA 登记，以防重复 客户端口号或短暂端口号：数值为49152~65535 客户进程临时使用 5.2 用户数据报协议 UDP 5.2 用户数据报协议 UDP 一、UDP概述 UDP 只在 IP 的数据报服务之上增加了很少一点的功能 端口和差错检测 UDP 为不可靠传输协议，但具有自身特点，与TCP分别面对不同的应用 UDP协议的特点 (1) 无连接，即发送数据之前不需要建立连接 (2) 使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，同时也不使用拥塞控制 (3) 是面向报文的。没有拥塞控制，很适合多媒体通信的要求 (4) 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信 (5) 首部开销小，只有 8 个字节 5.2 用户数据报协议 UDP 一、UDP概述 5.2 用户数据报协议 UDP 二、UDP首部格式 UDP数据报包括2个字段：首部和数据字段 首部共4个字段，8字节 UDP报文示例：DNS请求 校验和的计算：与IP包头校验和计算类似 IP只计算包头校验和，UDP计算整个数据报的校验和 计算校验和时要添加伪头部，奇数字节需填充0字节 5.2 用户数据报协议 UDP 二、UDP首部格式 5.3 传输控制协议 TCP 概述 5.3 传输控制协议 TCP 概述 一、TCP的主要特点 TCP 是面向连接的传输层协议 传输数据前必须先建立连接，数据传输完毕后要释放连接 每一条 TCP 连接只能有两个端点(endpoint)，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 无差错、不丢失、不重复、按序到达 TCP 提供全双工通信 在一个连接上，通信双方可同时向对方传输数据 面向字节流 认为在TCP连接上传输的是字节流 应用程序以数据块为单位与TCP交互，但TCP将其视为无结构的字节流 结果：发送方应用进程发出的数据块与