[工学]计算机通信网第6章 传输层.ppt

计算机通信网Computer Networks 第6章 传输层 传输层环境及面临的问题 传输层 服务 屏蔽具体网络细节和不同网络差异，为上层提供与具体网络无关的通信服务。 功能 各种网络的适配，网络通信的分流和复用、多个并发通信的管理、流量控制等。 协议 TCP UDP TP4 6.1 传输服务 向用户（应用层进程）提供有效、可靠且价格合理的服务 面向连接的服务 ? 无连接的服务 为什么需要传输层 数据链路层 面向连接的服务 无连接的服务 网络层 面向连接的服务 无连接的服务 传输层 面向连接的服务 无连接的服务 传输层服务质量 QoS（Quality of Service） 典型参数 实现方式 用户传输数据前设定 希望值和最小可接受的值 选项协商 传输服务与网络服务 网络服务 由实际网络决定 不直接面向用户 传输服务 由用户假定，隐藏网络服务的缺陷 直接面向用户，必须简便、易用 传输服务原语——用户访问传输服务 简单传输服务原语 P411 图6-2 Berkeley Socket原语（TCP） P414 图6-5 简单服务与套接字服务 面向连接的传输服务原语 一个简单连接管理模式的状态图 6.2 传输协议的要素 与数据链路层的类似之处 差错控制、流量控制、连接管理等 与数据链路层的差异 数据传输通道 数据链路层：物理通信信道 传输层：子网 目的端地址 数据链路层：不一定显式指定 传输层：必须显式指定 连接建立过程 数据链路层：简单，与直接相连的对方 传输层：复杂，穿越网络 通信子网的存储能力 对传输层通信产生很大影响 连接数量的差异 数据链路层：少，固定分配缓冲区大小 传输层：多且动态变化， 必须采用特定的缓冲策略 6.2.1 寻址 传输服务访问点 TSAP —— 标识应用程序 服务器进程如何接收？ 方案 各种服务预置固定不变的TSAP 例：Telnet — 23，SMTP — 25，HTTP — 80 服务器进程在相应的TSAP上侦听 问题 服务器进程很多，但大多数很少使用，所有服务器进程全天候侦听——浪费 解决 进程服务器：侦听一系列TSAP 名字服务器：侦听一个TSAP 进程服务器 名字（目录）服务器 应用进程如何发送？ 问题 传输实体怎么知道哪个网络层地址用来与TSAP对应的远程传输实体建立网络连接？ 解决 —— TSAP地址结构 层次型结构 例：地址 = 星系恒星行星国家网络 主机端口 Internet ：（IP地址，本地端口） 平面型结构 —— 二级映射 名字服务器 广播查询 6.2.2 建立连接 问题 由通信子网不可靠造成的丢失、存储、重复分组问题 问题的关键 通信子网中存在延迟的重复分组 端到端连接的问题 问题的关键 通信子网中可能存在延迟的重复分组 崩溃恢复：假设链路层采用重传机制，当RA发送一帧P后链路出错，RA另选路径，并因为没有收到应答而重传P，在收端就得到重复分组 端到端连接的解决 问题的关键 通信子网中可能存在延迟的重复分组 尤其糟糕的是前一连接的数据延迟到下一连接中出现 解决初探 每次连接都使用新的TSAP 将导致进程服务器失效 为每个连接分配一个连接标识符(递增的序列号) 将导致每个传输实体长时间保持一定量的历史信息 限制分组的生命周期 限制分组的生命周期 限制子网规模 防止分组进入回路 在每个分组内设置一个站段计数器 丢弃站段计数器值超过某个特定值的分组 为每个分组加上时间戳 丢弃超过预定时间的旧分组－要求时钟同步 限制延迟的重复分组 实际应用中，需要确定 分组已无效 对该分组的确认也已无效 数据TPDU：基于时钟的方法 传输实体在发送每个TPDU之前必须检查该TPDU是否将进入禁止区域 措施：延迟T秒，或重新同步序号 连接TPDU：三次握手 6.2.3 释放连接 非对称释放 任意一方均可释放整个连接 结果：可能导致数据丢失 应用：电话系统中一方挂机，丢失数据 对称释放 每个方向独立释放本方连接 结果：仍能继续接收数据 应用：固定的发送量，并知道何时发送完毕 问题：两军问题 非对称释放 对称释放 两军问题 连接的双方在确信对方也准备释放连接之前都不准备断开连接，那么连接将永远也得不到释放 对称释放连接的4种情况 对称释放连接的4种情况 对称释放：半连通的连接 产生的原因 A的DR和所有N次重发均丢失时，A放弃重发并释放连接 B对A的释放连接企图一无所知，而处于连接有效状态 消除的方法 A直到收到一个应答后才能释放连接 问题：如果B超时释放连接，A将无法释放连接 任意一方在一段时间内没有收到任何TPDU，则自动释放连接 6.2.4 流量控制和缓冲策略 6.2.4 流量控制和缓冲策略 与数据