《西电计算机网络》课件.pptVIP

*************************************传输层传输层是计算机网络体系结构中的第四层，负责提供端到端的可靠或不可靠的数据传输服务。传输层协议主要包括TCP协议和UDP协议。TCP协议提供面向连接的、可靠的数据传输服务，UDP协议提供无连接的、不可靠的数据传输服务。传输层协议是应用层协议的基础，许多应用层协议都是基于TCP或UDP协议实现的。选择合适的传输层协议对于保证应用层的性能至关重要。可靠传输TCP协议不可靠传输UDP协议端到端服务应用层协议的基础TCP协议TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的传输层协议。TCP协议通过三次握手建立连接，通过滑动窗口进行流量控制，通过拥塞控制算法防止拥塞，通过序列号和确认号保证数据包的可靠传输。TCP协议适用于需要可靠数据传输的应用场景，如文件传输、网页浏览、电子邮件等。TCP协议的复杂性较高，但它提供了强大的可靠性保证。三次握手建立连接滑动窗口流量控制拥塞控制防止拥塞序列号和确认号可靠传输UDP协议UDP（用户数据报协议）是一种无连接的、不可靠的传输层协议。UDP协议简单易于实现，适用于对实时性要求较高的应用场景，如视频直播、在线游戏、VoIP等。UDP协议不需要建立连接，也不提供可靠性保证，因此开销较小，效率较高。UDP协议可以与应用层协议结合使用，实现自定义的可靠传输机制。例如，QUIC协议就是基于UDP协议实现的可靠传输协议。1简单高效2无连接3不可靠端口号与Socket端口号是用于标识计算机中不同应用程序的数字。端口号分为well-known端口（0-1023）、registered端口（1024-49151）和dynamic/private端口（49152-65535）。well-known端口由IANA统一分配，用于标识常见的应用层协议，如HTTP（80）、FTP（21）和SMTP（25）等。Socket是应用程序与传输层协议之间的接口。通过Socket，应用程序可以发送和接收数据。Socket由IP地址和端口号组成，用于唯一标识网络中的一个应用程序。端口号标识应用程序Socket应用程序与传输层接口TCP连接建立与释放TCP连接的建立需要通过三次握手实现。第一次握手是客户端发送SYN包到服务器端，请求建立连接；第二次握手是服务器端收到SYN包后，回复SYN+ACK包给客户端，表示同意建立连接；第三次握手是客户端收到SYN+ACK包后，回复ACK包给服务器端，表示连接建立成功。TCP连接的释放需要通过四次挥手实现。第一次挥手是客户端发送FIN包到服务器端，请求释放连接；第二次挥手是服务器端收到FIN包后，回复ACK包给客户端，表示收到释放连接的请求；第三次挥手是服务器端发送FIN包到客户端，请求释放连接；第四次挥手是客户端收到FIN包后，回复ACK包给服务器端，表示连接释放成功。1三次握手建立连接2四次挥手释放连接拥塞控制拥塞控制是指防止网络中出现过多数据包，导致网络性能下降的技术。TCP协议通过拥塞控制算法来防止拥塞。常见的拥塞控制算法包括慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复等。慢启动算法用于在连接建立初期快速增加拥塞窗口；拥塞避免算法用于在网络拥塞时缓慢增加拥塞窗口；快速重传算法用于快速重传丢失的数据包；快速恢复算法用于在快速重传后恢复拥塞窗口。慢启动快速增加拥塞窗口拥塞避免缓慢增加拥塞窗口快速重传快速重传丢失数据包快速恢复恢复拥塞窗口流量控制流量控制是指防止发送方发送数据过快，导致接收方无法处理的技术。TCP协议通过滑动窗口机制进行流量控制。接收方通过AdvertisedWindow（通告窗口）告诉发送方自己能够接收的数据量，发送方根据AdvertisedWindow调整发送速度，防止接收方缓冲区溢出。滑动窗口机制可以有效地保证数据的可靠传输，防止拥塞的发生。滑动窗口的大小可以动态调整，以适应不同的网络环境。通告窗口1动态调整2防止溢出3应用层应用层是计算机网络体系结构中的最高层，负责提供各种网络应用服务。应用层协议主要包括DNS协议、HTTP协议、HTTPS协议、SMTP协议、FTP协议和DHCP协议等。应用层协议直接与用户交互，是用户使用网络服务的接口。不同的应用层协议适用于不同的应用场景。选择合适的应用层协议对于提供良好的用户体验至关重要。DNS协议域名解析HTTP协议网页浏览SMTP协议邮件传输FTP协议文件传输DNS域名系统DNS（域名系统）是一种将域名转换为IP地址的系统