Lecture3-IP网络拥塞和流量控制-0227.ppt

IP网络流量和拥赛控制 清华大学 戴琼海 IP 层的差错处理与控制功能 ICMP 协议 ICMP 协议 ICMP – 网际网控制报文协议 ( Internet Control Message Protocol) ICMP 的功能 差错报告 控制 信息询问（请求/回答方式） ICMP 协议的封装 ICMP 的报文 ICMP 差错报告 ICMP 差错报告的能力是有限的 ICMP 实现网络中诊断信息的交换，并不能提高 IP 分组传输的可靠性，仅仅是报告了网络的问题 ICMP 提供差错报告的功能，但并没有严格规定对于某种差错应该采取何种差错处理措施 路由器并不能发现所有的传输错误 拥塞控制与 ICMP 源抑制报文 源抑制（Source Quench） 通过限制信源主机发送 IP 分组的速率来降低拥塞的方法 源抑制的三个阶段： 路由器发现拥塞，并向源端发送 ICMP 源抑制报文 信源主机逐步降低发往目的主机的分组发送速率 拥塞解除后，信源主机逐步恢复原有的分组发送速率 源抑制报文的格式 选路控制与 ICMP 重定向机制 ICMP 重定向机制 目的：使主机能维持一个动态的、小规模、最优路由表 机制：在转发分组时路由器同时检查被转发分组，一旦发现其使用非最优通路，则向信源发送重定向报文，指出去往目的端的最佳路径 重定向机制用于同一个网络中的主机和路由器之间 ICMP 的请求/应答报文 回应（Echo）请求/应答 [ping]（TYPE = 8 / 0） TCP 的可靠传输服务特性 TCP 向应用程序提供可靠的传输服务 着重解决传输的可靠性问题（分组丢失、失序 ……） 适用于计算机之间的大量数据传输 协议复杂、效率较低（与 UDP 相比） TCP 可靠传输服务接口的特征： 面向数据流 ? 虚电路连接 有缓存的传送 ? 无结构的数据流 全双工连接 TCP 的可靠性机制 数据确认和重传 滑动窗口进行流量控制、防止缓冲溢出 TCP 传输端口与连接 TCP 采用传输端口来标识 TCP 连接 TCP 协议提供面向连接的虚电路服务，TCP 传输端口标识了 TCP 的传输服务访问点（TSAP） 系统支持多进程间采用多连接进行通信；进程通信中，端口号被用于标识同一个系统中的多个通信对端进程；在一个系统中，TCP 可提供基于传输端口的数据复用 由于进程通信是通过 TCP 连接实现的，连接的两个端点（也就进程）可用整数对 (host IP , port) 来标识 给定连接的两个端点，就可以唯一地标识一个 TCP 连接 在 TCP 中，用户收发数据是通过连接来进行的 与 UDP 不同（其报文收发仅通过协议端口） 由于 TCP 使用两个端点来标识连接，故一个主机上的某个TCP 端口号可被多个连接所共享 TCP 数据流和报文段 TCP 提供的传输服务是面向数据流的 数据流无结构 源端进程发送的数据以字节流的形式传输到目的进程 报文段（segment）的划分 为了便于传输，TCP 把一个字节流序列划分成若干个段 报文段是不定长的 一般，每个段被封装在一个 IP 分组中传输 被封装的报文段存在以下几种情况： 用于传输数据的报文段 仅携带了确认信息的报文段 携带连接建立请求或连接释放请求的报文段 TCP 报文段的格式 TCP 报文段的结构 报文段分为头部和数据区，并封装在一个 IP 分组中传输 TCP 头：携带必须的标识和控制信息，包括： 连接标识： 源端口和目的端口：标识连接的两个端点 差错和流量控制： 序号：指出本报文段在发送方的数据字节流中的位置 确认序号：指出本机希望接收的下一个字节的序号 …… TCP 报文段的格式 TCP 的可靠性机制——确认和重传 TCP 传输服务的可靠性采用确认和重传机制来保证： 带重传的肯定确认技术作为 TCP 提供可靠性的基础 TCP 要求连接的接收端在正确收到数据以后，向源端发送肯定确认信息 （ACK） 收到确认信息表明接收端已经正确接收到了数据 发送方在发送下一个报文段之前需要等待前一个报文段的确认信息 发送方为每一个发出的报文段都保存一个备份， 发送端发送一个报文段后立刻启动一个定时器；若在定时器超时的时候，远端仍未接收到目的端的数据应答，则认为前一个报文段传送失败，需要进行数据重传 典型的确认/重传机制 TCP 的确认与重传机制 TCP 流是无结构的字节流，并被划分为报文段 TCP 中确认机制采用的是“累积确认” TCP 确认是针对数据流中的字节的，而不是针对报文段；其中使用的序号是特定字节在数据流中的序号（位置） 接收端确认的内容是：已经正确收到的、连续数据流中的最后一个字节（prefix of stream） 确认的方法是：接收端在确认中给出一个序号，其值为其最后收到的连续正确字节的序号加 1；实际上，确认信息