第六章传输层优秀PPT.ppt
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1、第六章传输层第一页,本课件共有21页第一节第一节 传输层的功能与服务传输层的功能与服务 传输层的作用:传输层的作用:在通信子网提供服务的基础上,为源主机和目的主机之间提供可靠的、透明在通信子网提供服务的基础上,为源主机和目的主机之间提供可靠的、透明的、价格合理的数据传输;的、价格合理的数据传输;是面向用户的高层和面向通信子网是面向用户的高层和面向通信子网的低层之间的软件接口。的低层之间的软件接口。6.1.1 6.1.1 传输层服务类型传输层服务类型 1.1.传输层抽象模型:传输层抽象模型:利用网络层提利用网络层提供的服务来实现为用户提供有效、供的服务来实现为用户提供有效、可靠的服务的目标。可靠
2、的服务的目标。传输实体:传输实体:传输层为高层提供传输层为高层提供服务的软硬件。服务的软硬件。2.2.服务类型:服务类型:可提供可提供面向连接面向连接的的和和无连接无连接的两种类型的服务。的两种类型的服务。第二页,本课件共有21页第一节第一节 传输层的功能与服务传输层的功能与服务6.1.2 6.1.2 传输层服务质量传输层服务质量 传输层的主要功能:传输层的主要功能:增加和优化网络层服务质量。增加和优化网络层服务质量。传输层协议与通信子网服务的关系:传输层协议与通信子网服务的关系:通信子网提供的服务越少,通信子网提供的服务越少,则传输层协议越复杂!则传输层协议越复杂!服务质量参数:服务质量参数
3、:建立连接延时:建立连接延时:传输服务用户发出传输请求连接到收到确认之间的时间,包括远端传传输服务用户发出传输请求连接到收到确认之间的时间,包括远端传输实体处理的延时。延时越短,服务质量越好。输实体处理的延时。延时越短,服务质量越好。建立连接失败概率:建立连接失败概率:在最大连接延时时间内不能建立连接的可能性。在最大连接延时时间内不能建立连接的可能性。吞吐率:吞吐率:每秒钟传输的用户数据的字节数。每秒钟传输的用户数据的字节数。传输延时:传输延时:从源端传输用户发送报文开始到目的用户接收到报文为止的时间。从源端传输用户发送报文开始到目的用户接收到报文为止的时间。残余误码率:残余误码率:丢失的、错
4、误的报文占全部报文数的百分比。丢失的、错误的报文占全部报文数的百分比。优优先先级级:为为传传输输用用户户提提供供一一种种表表明明连连接接重重要要程程度度的的方方法法。当当发发生生拥拥塞塞时时,确确保保高高优优先先级级连连接比低优先级连接先获得服务。接比低优先级连接先获得服务。恢复功能:恢复功能:给出因内部原因或拥塞情况下自动终止连接的可能性。给出因内部原因或拥塞情况下自动终止连接的可能性。运输协议运输协议1 1通信子网通信子网1 1所提供的服务所提供的服务运输协议运输协议2 2通信子网通信子网2 2所提供的服务所提供的服务第三页,本课件共有21页6.1.36.1.3传输服务原语传输服务原语 套
5、接字套接字(socket)socket)原语:原语:用于用于客户服务器客户服务器模式,通过模式,通过系统功能调用系统功能调用来实现。来实现。主要原语有:主要原语有:SOCKETSOCKET服务原语:服务原语:用于建立发方通信端点,返回一个整数用作为标识。用于建立发方通信端点,返回一个整数用作为标识。BINDBIND服务原语:服务原语:用于给新建立的通信端点赋予一个地址。用于给新建立的通信端点赋予一个地址。CONNECTCONNECT服服务务原原语语:在在面面向向连连接接的的TCPTCP服服务务中中用用于于在在本本地地端端点点和和远远地地端端点点间间建建立立一一条条连连接接,在无连接的在无连接的
6、UDPUDP服务中是把对方地址存储下来。服务中是把对方地址存储下来。LISTENLISTEN服服务务原原语语:服服务务器器为为请请求求连连接接的的客客户户分分配配请请求求连连接接队队列列空空间间,并并指指定定队队列列长长度度(一一般般为为5 5)。)。ACCEPTACCEPT服服务务原原语语:由由服服务务器器执执行行,等等待待连连接接请请求求的的到到来来,请请求求到到达达后后,服服务务器器创创建建一一个个新新连连接接端端点点,并并将将该该端端点点的的标标识识符符返返给给请请求求端端,接接着着产产生生一一个个进进程程为为该该连连接接服服务,然后再去等待新的连接。务,然后再去等待新的连接。SEND
7、SEND服务原语:服务原语:进行发送数据。进行发送数据。RECVRECV服务原语:服务原语:进行接收数据。进行接收数据。CLOSECLOSE服务原语:服务原语:用于释放连接,双方都使用用于释放连接,双方都使用CIOSECIOSE原语后,连接即释放。原语后,连接即释放。第一节第一节 传输层的功能与服务传输层的功能与服务第四页,本课件共有21页 例如,在面向连接的服务中:例如,在面向连接的服务中:1.1.建立连接阶段:建立连接阶段:服务器顺序执行:服务器顺序执行:SOCKET SOCKET BIND BIND LISTEN LISTEN ACCEPT ACCEPT客户顺序执行:客户顺序执行:SOC
8、KET SOCKET BIND BIND CONNECT CONNECT2.2.数据传输阶段:数据传输阶段:双方用双方用SENDSEND和和RECVRECV原语进行发送和接收数据。原语进行发送和接收数据。3.3.释放连接阶段:释放连接阶段:双方用双方用CLOSECLOSE原语后释放连接。原语后释放连接。第一节第一节 传输层的功能与服务传输层的功能与服务第五页,本课件共有21页第二节第二节 传输层协议等级传输层协议等级 传输层提供的服务是通过两端的传输实体之间所用的协议实现的传输层提供的服务是通过两端的传输实体之间所用的协议实现的传输层提供的服务是通过两端的传输实体之间所用的协议实现的传输层提供
9、的服务是通过两端的传输实体之间所用的协议实现的!传输层协议和数据链路层协议运行环境的差异:传输层协议和数据链路层协议运行环境的差异:在数据链路层:在数据链路层:两个路由器两个路由器(交换节点交换节点)通过数据链路直接通信;建立连接的过程简单,通过数据链路直接通信;建立连接的过程简单,一个输出线对应一个路由器,且目的路由器一直处于等待连接状态。一个输出线对应一个路由器,且目的路由器一直处于等待连接状态。在传输层:在传输层:两端的主机通过整个通信子网进行通信;建立连接过程较复杂,有两端的主机通过整个通信子网进行通信;建立连接过程较复杂,有较复杂的寻址过程,并且经常存在多条连接,连接的数目也动态变化
10、,因此传较复杂的寻址过程,并且经常存在多条连接,连接的数目也动态变化,因此传输层的缓冲器管理和流量控制较复杂。输层的缓冲器管理和流量控制较复杂。第六页,本课件共有21页第二节第二节 传输层协议等级传输层协议等级 6.2.1 6.2.1 传输协议的类型传输协议的类型传输层协议依赖网络层提供的服务。传输层协议依赖网络层提供的服务。网络层服务分类:网络层服务分类:A A类类:提提 供供 完完 善善 服服 务务,分分 组组 的的 丢丢 失失、重重 复复 及及 乱乱 序序 情情 况况 可可 忽忽 略略 不不 计计,不使用不使用N NRESETRESET原语。原语。B B类类:分分 组组 很很 少少 丢丢
11、 失失,但但 时时 常常 使使 用用N N RESETRESET原原 语语,协协 议议 建建 立立 新新 的的 网络连接,重新同步,然后继续传输数据。网络连接,重新同步,然后继续传输数据。C C类:类:提供完全不可靠的服务。用此类服务的传输层协议最复杂。提供完全不可靠的服务。用此类服务的传输层协议最复杂。传输层协议分类:传输层协议分类:0 0类类(A A类类):最简单类,:最简单类,只提供建立和释放连接的机制。只提供建立和释放连接的机制。1 1类类(B B类类):基本错误恢复类,:基本错误恢复类,提供从提供从N NRESETRESET中恢复,不需要检错、流控中恢复,不需要检错、流控.2 2类类
12、(A A类类):多路复用类,:多路复用类,比比0 0类增加了多路复用的功能。类增加了多路复用的功能。3 3类类(B B类类):错错误误恢恢复复和和多多路路复复用用类类,既既可可采采用用多多路路复复用用又又可可从从N NRESETRESET中中恢恢复复,且使用显式流量控制。且使用显式流量控制。4 4类类(C C类类):错错误误检检测测和和恢恢复复类类,能能处处理理分分组组的的丢丢失失、重重复复,从从NRESETNRESET和和其其它它错错误中恢复,以及多路复用等功能,是最复杂的协议。误中恢复,以及多路复用等功能,是最复杂的协议。第七页,本课件共有21页 通信双方协商协议类型的过程:通信双方协商协
13、议类型的过程:连接发起者连接发起者 连接响应者连接响应者 从提供的协议类型种选择一种从提供的协议类型种选择一种 不接收所有协议不接收所有协议 接受请求接受请求 拒绝连接拒绝连接6.2.2 6.2.2 传输协议的功能传输协议的功能 1.1.连接的建立连接的建立 一一个个传传输输服服务务用用户户与与另另一一个个远远地地传传输输服服务务用用户户的的连连接接存存在在于于两两个个服服务务访访问问点点(TSAP)TSAP)之间;而对等传输实体的连接又存在于两个之间;而对等传输实体的连接又存在于两个NSAPNSAP之间。之间。呼叫请求呼叫请求(提供协议类型提供协议类型)第二节第二节 传输层协议等级传输层协议
14、等级 第八页,本课件共有21页 本地用户进程在与远程用户进程建立连接时必须获取对方的本地用户进程在与远程用户进程建立连接时必须获取对方的本地用户进程在与远程用户进程建立连接时必须获取对方的本地用户进程在与远程用户进程建立连接时必须获取对方的TSAPTSAPTSAPTSAP地址!地址!地址!地址!获取远端获取远端TSAPTSAP地址的方法有两种:地址的方法有两种:(1).(1).(1).(1).固定固定固定固定TASPTASPTASPTASP法:法:法:法:一些公共服务或固定不变的服务连到一些固定的用户周知的一些公共服务或固定不变的服务连到一些固定的用户周知的TSAPTSAP上。上。远端某一公用
15、进程,将自己连到远端某一公用进程,将自己连到122122号号TSAPTSAP,处于挂起状态。处于挂起状态。源源端端机机上上的的一一个个进进程程需需查查询询时时间间时时,发发送送连连接接请请求求原原语语T TCONNECTCONNECTRequestRequest,说明源地址为说明源地址为6 6号号TASPTASP,目标地址是目标地址是122122号号TASPTASP。源源端端机机的的传传输输层层收收到到请请求求后后,在在源源主主机机和和目目的的主主机机上上选选择择NSAPNSAP,并并建建立立一一个网络连接,通过网络连接两传输实体可以通话。个网络连接,通过网络连接两传输实体可以通话。源端机的传
16、输实体用上述网络连接服务传输服务质量参数。源端机的传输实体用上述网络连接服务传输服务质量参数。目目标标主主机机传传输输实实体体向向时时间间服服务务进进程程发发出出一一个个T TCONNECTCONNECTIndicationIndication原原语语。如如果果122122号号TASPTASP上上的的报报时时服服务务进进程程同同意意,就就发发出出连连接接响响应应原原语语,返返回回到到源源端端主主机机后后,就就建成传输连接。建成传输连接。第二节第二节 传输层协议等级传输层协议等级 第九页,本课件共有21页(2).(2).(2).(2).初始连接法:初始连接法:初始连接法:初始连接法:与远端进程通
17、与远端进程通过远端的公用传送地址过远端的公用传送地址TSAPTSAP来建来建立连接。立连接。注册进程:注册进程:进程连接服务程序,进程连接服务程序,常驻内存,并与固定常驻内存,并与固定TSAPTSAP连接。连接。传输服务用户在已知远端进程传输服务用户在已知远端进程传输服务用户在已知远端进程传输服务用户在已知远端进程的的的的TSAPTSAPTSAPTSAP地址后,如何知道该地址后,如何知道该地址后,如何知道该地址后,如何知道该TSAPTSAPTSAPTSAP处于哪台机器上呢?处于哪台机器上呢?处于哪台机器上呢?处于哪台机器上呢?即如何知道用哪个即如何知道用哪个即如何知道用哪个即如何知道用哪个NS
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