计算机网络第7章 传输层(s).ppt

第7章 传输层 本章学习要求 掌握：传输层的基本功能。 掌握：用户数据报协议UDP。 掌握：传输控制协议TCP。 第一部分 传输层概述 传输层在协议层次结构中的位置 传输层也称为端到端协议层，是负责数据通信的最高层，是位于面向网络通信的低3层和面向信息处理的高3层的中间层。传输层在网络分层结构中起着承上启下的作用，它利用低3层提供的服务向高3层提供可靠的端到端的报文传输服务。 OSI模型规定了传输层是通信子网和资源子网的接口。 传输层的端-端通信 传输层的功能 传输层的功能在不同的网络中有着不同的内容，通信子网所提供的功能越多，传输层的功能就越少，反之亦然。 例如在TCP/IP网络中，由于网络层提供的功能很少，所以很多保障数据可靠传输的机制事实上都是在传输层来实现的。 传输层的作用主要是弥补了网络层提供的服务较之OSI高层要求的服务之间的不足。 传输层协议 OSI参考模型中定义了5种传输层协议以及10种传输层的传输协议数据单元，用于实现传输连接的建立和拆除、数据传输、流量控制等。 TCP/IP协议中仅定义了TCP和UDP两种传输层协议，以及TCP和UDP两种报文。 第二部分 TCP/IP传输层 TCP/IP传输层及其协议 由于TCP/IP网络层提供的是无连接的、不可靠的数据传输服务，所以传输层需要在不可靠的网络层的基础上提供可靠的数据传输服务。 传输层上定义了两个协议：传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。 TCP/IP传输层及其协议 传输控制协议TCP (Transmission Control Protocol) 是一个可靠的、面向连接的协议，它允许一台计算机将数据顺序、无差错地发往互联网上的其他计算机。TCP协议采用了三次握手机制、确认/重发机制、滑动窗口机制（流量控制）。 TCP协议主要用于对数据传输可靠性、正确性要求较高的应用。 TCP/IP传输层及其协议 用户数据报协议UDP（User Datagram Protocol）是一个不可靠的、无连接协议，用于不需要TCP排序和流量控制，而是自己完成这些功能的应用程序,或者一些对于数据可靠性要求不高的数据传输。 它被广泛地应用于快速递交比准确递交更重要的应用程序，如传输语音或影像。 一、端口 在一台主机上，多个应用程序进程同时使用TCP或UDP协议进行通信。传输层接收到数据后，如何区分提交给哪个应用进程，所以TCP/UDP中引入了端口(port)的概念。 每个端口由一个16比特的无符号整型值（0-65535）来标识，被称作端口号，它用来标识传输层协议和应用进程之间的数据接口。 我们可以简单地认为在本地主机中，一个应用进程对应着唯一的一个端口号。 一、端口 IP地址标识主机，端口号标识应用进程，协议(TCP或UDP)、端口号和IP地址合起来，即三元组(协议，IP地址，端口号) 可以唯一地标识一个通信的端点（应用进程）。 而一个通信则需要用五元组(协议，本地IP地址，本地端口号，远程IP地址，远程端口号) 来标识。 一、端口 端口号的分配方式：全局分配和本地分配。 TCP/UDP将所有端口号（0-65535）分为两部分: 范围为0-1023的端口号为保留端口，采用全局分配的方式分配给一些网络服务进程，例如TELNET（23）、FTP（20、21）、SMTP（25）、HTTP（80）等等。 每一个标准服务进程都有固定的公认的端口，所以这些端口也称为熟知端口。 范围为1024-65535的端口号为临时端口，以本地分配方式临时分配给需要进行网络通信的应用进程。 二、传输控制协议TCP TCP协议的主要特点： TCP是一种面向连接的、可靠的传输层协议； TCP协议建立在不可靠的网络层IP协议之上，IP协议不能提供任何可靠性机制，TCP的可靠性完全由自己实现； TCP采用的最基本的可靠性技术是： 三次握手机制 确认/重发机制 滑动窗口机制（流量控制）。 1、TCP协议--TCP报文结构 1、 TCP协议--TCP报文结构 源端口和目的端口：都是16比特，分别表示发送方和接收方的端口号。 发送序号和确认序号：都是32位的无符号整数，发送序号表示发送数据部分第一个字节的序列号，而确认号表示该数据报的发送者希望对方发送的下一个字节的序号。 头长度：表示TCP报文头的长度。长度以4个字节为单位来计算。所以如果选项部分的长度不是4个字节的整数倍，则要进行填充。 保留域：紧接在头长度字段后有6个比特，应该把它设置为0。 1、 TCP协议--TCP报文