《计算机网络教学资料》第8章传输层.ppt

《《计算机网络教学资料》第8章传输层.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《计算机网络教学资料》第8章传输层.ppt（66页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Chapter 8 传输层*1第八章第八章 运输层运输层*8.1 运输层协议概述运输层协议概述*8.1.1 进程之间的通信进程之间的通信8.1.2 运输层中的两个协议运输层中的两个协议8.1.3 端口的概念端口的概念*8.3 用户数据报协议用户数据报协议 UDP 1 UDP 概述概述2 UDP 用户数据报的首部格式用户数据报的首部格式8.3 传输控制协议传输控制协议 TCP1Chapter 8 传输层*28.1 运输层协议概述运输层协议概述 q从从通通信信和和信信息息处处理理的的角角度度看看，运运输输层层向向它它上上面面的的应应用用层层提提供供通通信信服服务务，它它属属于于面面向向通通信信部部

2、分分的最高层，同时也是用户功能中的最低层。的最高层，同时也是用户功能中的最低层。物理层网络层运输层应用层数据链路层面向信息处理面向通信用户功能网络功能2Chapter 8 传输层*3运输层为相互通信的应用进程提供了逻辑通信运输层为相互通信的应用进程提供了逻辑通信 54321运输层提供应用进程间的逻辑通信主机 A主机 B应用进程应用进程路由器 1路由器 2AP1LAN2WANAP2AP3AP4IP 层LAN1AP1AP2AP4端口端口54321IP 协议的作用范围运输层协议 TCP 和 UDP 的作用范围AP33Chapter 8 传输层*4应用进程之间的通信应用进程之间的通信q两两个个主主机机

3、进进行行通通信信实实际际上上就就是是两两个个主主机机中中的的应应用进程互相通信。用进程互相通信。q应用进程之间的通信又称为端到端的通信。应用进程之间的通信又称为端到端的通信。q运运输输层层的的一一个个很很重重要要的的功功能能就就是是复复用用和和分分用用。应应用用层层不不同同进进程程的的报报文文通通过过不不同同的的端端口口向向下下交交到运输层，再往下就共用网络层提供的服务。到运输层，再往下就共用网络层提供的服务。q“运运输输层层提提供供应应用用进进程程间间的的逻逻辑辑通通信信”。“逻逻辑辑通通信信”的的意意思思是是：运运输输层层之之间间的的通通信信好好像像是是沿沿水水平平方方向向传传送送数数据据

4、。但但事事实实上上这这两两个个运运输输层层之间并没有一条水平方向的物理连接。之间并没有一条水平方向的物理连接。4Chapter 8 传输层*5运输层协议和网络层协议的主要运输层协议和网络层协议的主要区别区别 应用进程应用进程IP 协议的作用范围（提供主机之间的逻辑通信）TCP 和 UDP 协议的作用范围（提供进程之间的逻辑通信）因 特 网5Chapter 8 传输层*6运输层的主要功能运输层的主要功能 q运运输输层层为为应应用用进进程程之之间间提提供供端端到到端端的的逻逻辑辑通通信信（但网络层是为主机之间提供逻辑通信）。（但网络层是为主机之间提供逻辑通信）。q运输层还要对收到的报文进行差错检测

5、。运输层还要对收到的报文进行差错检测。q运运输输层层需需要要有有两两种种不不同同的的运运输输协协议议，即即面面向向连连接的接的 TCP 和无连接的和无连接的 UDP。6Chapter 8 传输层*7运输层向上提供可靠的和不可靠的逻辑通运输层向上提供可靠的和不可靠的逻辑通信信道信信道？应用层运输层发送进程接收进程接收进程数据数据全双工可靠信道数据数据使用 TCP 协议使用 UDP 协议不可靠信道发送进程7Chapter 8 传输层*8TCP/IP的运输层有两个不同的协议：的运输层有两个不同的协议：(1)用户数据报协议用户数据报协议 UDP (User Datagram Protocol)(2)传

6、输控制协议传输控制协议 TCP (Transmission Control Protocol)8.1 TCP/IP 体系中的运输层体系中的运输层8.1.2 运输层中的两个协议运输层中的两个协议8Chapter 8 传输层*9q两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作运输协议数据单元运输协议数据单元 TPDU(Transport Protocol Data Unit)。qTCP 传送的数据单位协议是传送的数据单位协议是 TCP 报文段报文段(segment)q UDP 传送的数据单位协议是传送的数据单位协议是 UDP 报文报文或或用户数用户数据报据报。

7、TCP 与与 UDP 9Chapter 8 传输层*10TCP/IP 体系中的运输层协议体系中的运输层协议 TCPUDPIP应用层与各种网络接口运输层10Chapter 8 传输层*11TCP 与与 UDP qUDP 在在传传送送数数据据之之前前不不需需要要先先建建立立连连接接。对对方方的的运运输输层层在在收收到到 UDP 报报文文后后，不不需需要要给给出出任任何何确确认认。虽虽然然 UDP 不不提提供供可可靠靠交交付付，但但在在某某些情况下些情况下 UDP 是一种最有效的工作方式。是一种最有效的工作方式。qTCP 则则提提供供面面向向连连接接的的服服务务。TCP 不不提提供供广广播播或或多多

8、播播服服务务。由由于于 TCP 要要提提供供可可靠靠的的、面面向向连连接接的的运运输输服服务务，因因此此不不可可避避免免地地增增加加了了许许多多的的开开销销。这这不不仅仅使使协协议议数数据据单单元元的的首首部部增增大大很多，还要占用许多的处理机资源。很多，还要占用许多的处理机资源。11Chapter 8 传输层*12还要强调两点还要强调两点 q运运输输层层的的 UDP 用用户户数数据据报报与与网网际际层层的的IP数数据据报报有有很很大大区区别别。IP 数数据据报报要要经经过过互互连连网网中中许许多多路路由由器器的的存存储储转转发发，但但 UDP 用用户户数数据据报报是是在在运运输输层的端到端抽

9、象的逻辑信道中传送的。层的端到端抽象的逻辑信道中传送的。qTCP 报报文文段段是是在在运运输输层层抽抽象象的的端端到到端端逻逻辑辑信信道道中中传传送送，这这种种信信道道是是可可靠靠的的全全双双工工信信道道。但但这这样样的的信信道道却却不不知知道道究究竟竟经经过过了了哪哪些些路路由由器器，而而这这些些路路由由器器也也根根本本不不知知道道上上面面的的运运输输层层是是否否建建立了立了 TCP 连接。连接。12Chapter 8 传输层*13表表8.2使用使用UDP和和TCP的各种应用层协议的各种应用层协议应 用 应用层协议 传输层协议 名字转换 DNS UDP 文件传送 TFTP UDP 路由选择协

10、议 RIP UDP IP地址配置 BOOTP.DHCP UDP 网络管理 SNMP UDP 远程文件服务器 NFS UDP IP电话 专用协议 UDP 13Chapter 8 传输层*14应 用 应用层协议 传输层协议 流式多媒体通信 专用协议 UDP 多播 IGMP UDP 电子邮件 SMTP TCP 远程终端接入 TELNET TCP 万维网 HTTP TCP 文件传送 FTP TCP 表表8.2(续续)使用使用UDP和和TCP的各种应用层协议的各种应用层协议14Chapter 8 传输层*158.1.3 端口的概念端口的概念q端口就是运输层服务访问点端口就是运输层服务访问点 TSAP。q

11、端口的作用就是让应用层的各种应用进程都能将端口的作用就是让应用层的各种应用进程都能将其数据通过端口向下交付给运输层，以及让运输其数据通过端口向下交付给运输层，以及让运输层知道应当将其报文段中的数据向上通过端口交层知道应当将其报文段中的数据向上通过端口交付给应用层相应的进程。付给应用层相应的进程。q从这个意义上讲，端口是用来标志应用层的进程。从这个意义上讲，端口是用来标志应用层的进程。15Chapter 8 传输层*16端口在进程之间的通信中所起的作用端口在进程之间的通信中所起的作用 应用层运输层网络层TCP 报文段UDP用户数据报应用进程TCP 复用IP 复用UDP 复用TCP 报文段UDP用

12、户数据报 应用进程端口端口TCP 分用UDP 分用IP 分用发送方接收方16Chapter 8 传输层*17端口端口 q端口用一个端口用一个 16 bit 端口号进行标志。端口号进行标志。q端端口口号号只只具具有有本本地地意意义义，即即端端口口号号只只是是为为了了标标志志本本计计算算机机应应用用层层中中的的各各进进程程。在在因因特特网网中中不不同同计计算算机机的的相相同同端端口口号号是是没没有有联联系的。系的。17Chapter 8 传输层*18两类端口两类端口 q一类是熟知端口，其数值一般为一类是熟知端口，其数值一般为 01023。当一。当一种新的应用程序出现时，必须为它指派一个熟种新的应用

13、程序出现时，必须为它指派一个熟知端口。知端口。q另一类则是一般端口，用来随时分配给请求通另一类则是一般端口，用来随时分配给请求通信的客户进程。信的客户进程。18Chapter 8 传输层*19插口插口(socket)qTCP 使使用用“连连接接”(而而不不仅仅仅仅是是“端端口口”)作作为为最最基基本本的的抽抽象象，同同时时将将 TCP 连连接接的的端端点点称称为为插插口口(socket)，或，或套接字套接字、套接口套接口。q插口和端口、插口和端口、IP 地址的关系是：地址的关系是：IP 地址131.6.23.13 端口号1500 131.6.23.13,1500插口(socket)19Chap

14、ter 8 传输层*208.2 用户数据报协议用户数据报协议 UDP 8.2.1 UDP 概述概述 qUDP 只只在在 IP 的的数数据据报报服服务务之之上上增增加加了了很很少少一一点的功能，即端口的功能和差错检测的功能。点的功能，即端口的功能和差错检测的功能。q虽虽然然 UDP 用用户户数数据据报报只只能能提提供供不不可可靠靠的的交交付付，但但 UDP 在某些方面有其特殊的优点。在某些方面有其特殊的优点。发送数据之前不需要建立连接发送数据之前不需要建立连接UDP 的主机不需要维持复杂的连接状态表。的主机不需要维持复杂的连接状态表。UDP 用户数据报只有用户数据报只有8个字节的首部开销。个字节

15、的首部开销。网网络络出出现现的的拥拥塞塞不不会会使使源源主主机机的的发发送送速速率率降降低低。这这对某些实时应用是很重要的。对某些实时应用是很重要的。20Chapter 8 传输层*21端口是用报文队列来实现端口是用报文队列来实现 UDP 端口 51000UDP 端口 69出队列入队列出队列入队列TFTP 服务器TFTP 客户UDP 用户数据报应用层运输层21Chapter 8 传输层*228.2.2 UDP 用户数据报的用户数据报的首部格式首部格式 伪首部源端口目的端口长 度检验和数 据首 部UDP长度源 IP 地址目的 IP 地址017IP 数据报字节44112122222字节发送在前数

16、据首 部UDP 用户数据报22Chapter 8 传输层*23伪首部源端口目的端口长 度检验和数 据首 部UDP长度源 IP 地址目的 IP 地址017IP 数据报字节44112122222字节发送在前数 据首 部UDP 用户数据报用户数据报 UDP 有两个字段：数据字段和首部字段。首部字段有 8 个字节，由 4 个字段组成，每个字段都是两个字节。23Chapter 8 传输层*24伪首部源端口目的端口长 度检验和数 据首 部UDP长度源 IP 地址目的 IP 地址017IP 数据报字节44112122222字节发送在前数 据首 部UDP 用户数据报在计算检验和时，临时把“伪首部”和 UDP

17、用户数据报连接在一起。伪首部仅仅是为了计算检验和。24Chapter 8 传输层*25图图8.14 计算计算UTP校验和的示例校验和的示例25Chapter 8 传输层*268.3 传输控制协议传输控制协议 TCP 8.3.1 TCP 概述概述 端口发送 TCP 报文段TCPTCP接收缓存发送缓存报文段报文段报文段端口发送端接收端向发送缓存写入数据块从接收缓存读取数据块应用进程应用进程26Chapter 8 传输层*27TCP首部20 字节的固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FIN32 bitSYNRSTPSH

18、ACKURG比特 0 8 16 24 31填 充TCP 数据部分TCP 首部TCP 报文段IP 数据部分IP 首部发送在前27Chapter 8 传输层*28TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充源端口和目的端口字段各占 2 字节。端口是运输层与应用层的服务接口。运输层的复用和分用功能都要通过端口才能实现。28Chapter 8 传输层*29TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源

19、 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充序号字段占 4 字节。TCP 连接中传送的数据流中的每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。29Chapter 8 传输层*30TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充确认号字段占 4 字节，是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号。30Chapter

20、 8 传输层*31TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充数据偏移占 4 bit，它指出 TCP 报文段的数据起始处距离 TCP 报文段的起始处有多远。“数据偏移”的单位不是字节而是 32 bit 字（4 字节为计算单位）。31Chapter 8 传输层*32TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG

21、比特 0 8 16 24 31填 充保留字段占 6 bit，保留为今后使用，但目前应置为 0。32Chapter 8 传输层*33TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充紧急比特 URG 当 URG 1 时，表明紧急指针字段有效。它告诉系统此报文段中有紧急数据，应尽快传送(相当于高优先级的数据)。33Chapter 8 传输层*34TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序

22、号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充确认比特 ACK 只有当 ACK 1 时确认号字段才有效。当 ACK 0 时，确认号无效。34Chapter 8 传输层*35TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充推送比特 PSH(PuSH)接收 TCP 收到推送比特置 1 的报文段，就尽快地交付给接收应用进程，而不再等到整个缓存都填满了后再向上交付。35Chapte

23、r 8 传输层*36TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充复位比特 RST(ReSeT)当 RST 1 时，表明 TCP 连接中出现严重差错（如由于主机崩溃或其他原因），必须释放连接，然后再重新建立运输连接。36Chapter 8 传输层*37TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8

24、16 24 31填 充同步比特 SYN 同步比特 SYN 置为 1，就表示这是一个连接请求或连接接受报文。37Chapter 8 传输层*38TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充终止比特 FIN(FINal)用来释放一个连接。当FIN 1 时，表明此报文段的发送端的数据已发送完毕，并要求释放运输连接。38Chapter 8 传输层*39TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端

25、 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充窗口字段窗口字段 占占 2 字节。窗口字段用来控制对方发送的数据量，单位为字节。字节。窗口字段用来控制对方发送的数据量，单位为字节。TCP 连接的一端根据设置的缓存空间大小确定自己的接收窗口大小，然后通知连接的一端根据设置的缓存空间大小确定自己的接收窗口大小，然后通知对方以确定对方的发送窗口的上限。对方以确定对方的发送窗口的上限。39Chapter 8 传输层*40TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针

26、窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充检验和 占 2 字节。检验和字段检验的范围包括首部和数据这两部分。在计算检验和时，要在 TCP 报文段的前面加上 12 字节的伪首部。40Chapter 8 传输层*41TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充紧急指针字段 占 16 bit。紧急指针指出在本报文段中的紧急数据的最后一个字节的序号。41Chapter 8 传输层*42TC

27、P首部20字节固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充选项字段 长度可变。TCP 只规定了一种选项，即最大报文段长度 MSS(Maximum Segment Size)。MSS 告诉对方 TCP：“我的缓存所能接收的报文段的数据字段的最大长度是 MSS 个字节。”MSS 是 TCP 报文段中的数据字段的最大长度。数据字段加上 TCP 首部才等于整个的 TCP 报文段。42Chapter 8 传输层*43TCP首部20字节固定首部目 的 端 口数据

28、偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留FINSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充填充字段 这是为了使整个首部长度是 4 字节的整数倍。43Chapter 8 传输层*448.3.3 TCP 的数据编号与确认的数据编号与确认 qTCP 协协议议是是面面向向字字节节的的。TCP 将将所所要要传传送送的的报报文文看看成成是是字字节节组组成成的的数数据据流流，并并使使每每一一个个字字节节对对应应于于一个序号。一个序号。q在在连连接接建建立立时时，双双方方要要商商定定初初始始序序号号。TCP 每每次次发发送送的的报报文文

29、段段的的首首部部中中的的序序号号字字段段数数值值表表示示该该报报文文段段中的中的数据部分的第一个字节的序号数据部分的第一个字节的序号。q TCP 的的确确认认是是对对接接收收到到的的数数据据的的最最高高序序号号表表示示确确认认。接接收收端端返返回回的的确确认认号号是是已已收收到到的的数数据据的的最最高高序序号号加加 1。因因此此确确认认号号表表示示接接收收端端期期望望下下次次收收到到的的数数据中的第一个数据字节的序号据中的第一个数据字节的序号。44Chapter 8 传输层*458.3.4 TCP 的流量控制的流量控制滑动窗口的概念滑动窗口的概念qTCP 采采用用大大小小可可变变的的滑滑动动窗

30、窗口口进进行行流流量量控控制制。窗窗口口大小的单位是大小的单位是字节字节。q在在 TCP 报报文文段段首首部部的的窗窗口口字字段段写写入入的的数数值值就就是是当当前前给对方设置的发送窗口数值的上限。给对方设置的发送窗口数值的上限。q发发送送窗窗口口在在连连接接建建立立时时由由双双方方商商定定。但但在在通通信信的的过过程程中中，接接收收端端可可根根据据自自己己的的资资源源情情况况，随随时时动动态态地地调整对方的发送窗口上限值调整对方的发送窗口上限值(可增大或减小可增大或减小)。45Chapter 8 传输层*46收到确认即可前移1002003004005006007008009001012013

31、014015016017018011发送窗口可发送不可发送指针q发送端要发送发送端要发送 900 字节长的数据，划分为字节长的数据，划分为 9 个个 100 字节长的报文段，而发送窗口确定为字节长的报文段，而发送窗口确定为 500 字节。字节。q发送端只要收到了对方的确认，发送窗口就可发送端只要收到了对方的确认，发送窗口就可前移。前移。q发送发送 TCP 要维护一个指针。每发送一个报文段，要维护一个指针。每发送一个报文段，指针就向前移动一个报文段的距离。指针就向前移动一个报文段的距离。46Chapter 8 传输层*47收到确认即可前移10020030040050060070080090010

32、12013014015016017018011可发送不可发送指针1002003004005006007008009001012013014015016017018011发送窗口可发送不可发送指针发送窗口前移q发送端已发送了发送端已发送了 400 字节的数据，但只收到对前字节的数据，但只收到对前 200 字节数据的确认，同时窗口大小不变。字节数据的确认，同时窗口大小不变。q现在发送端还可发送现在发送端还可发送 300 字节。字节。已发送并被确认已发送但未被确认47Chapter 8 传输层*48100200300400500600700800900101201301401501601701801

33、1已发送并被确认已发送但未被确认可发送不可发送指针1002003004005006007008009001012013014015016017018011已发送并被确认可发送不可发送指针发送窗口前移发送窗口缩小q发送端收到了对方对前发送端收到了对方对前 400 字节数据的确认，但对字节数据的确认，但对方通知发送端必须把窗口减小到方通知发送端必须把窗口减小到 400 字节。字节。q现在发送端最多还可发送现在发送端最多还可发送 400 字节的数据。字节的数据。48Chapter 8 传输层*49利用可变窗口大小进行流量控制利用可变窗口大小进行流量控制双方确定的窗口值是双方确定的窗口值是 400 S

34、EQ=1SEQ=201SEQ=401SEQ=301SEQ=101SEQ=501ACK=201,WIN=300ACK=601,WIN=0ACK=501,WIN=200主机 A主机 B允许 A 再发送 300 字节（序号 201 至 500）A 还能发送 200 字节A 还能发送 200 字节（序号 301 至 500）A 还能发送 300 字节A 还能发送 100 字节（序号 401 至 500）A 超时重发，但不能发送序号 500 以后的数据允许 A 再发送 200 字节（序号 501 至 700）A 还能发送 100 字节（序号 501 至 700）不允许 A 再发送（到序号 600 的数据

35、都已收到）SEQ=201丢失！49Chapter 8 传输层*50qTCP协议是协议是面向字节面向字节的的q每个字节每个字节对应于一个序号对应于一个序号qTCP报文段中序号数值表示该报文段中的数据部分的报文段中序号数值表示该报文段中的数据部分的第一个字节的序号第一个字节的序号qTCP的确认是的确认是对接收到的数据的最高序号对接收到的数据的最高序号进行确认。进行确认。确认号表示接收端期望确认号表示接收端期望下次收到的数据中的第一个数下次收到的数据中的第一个数据字节的序号据字节的序号qTCP提供提供全双工全双工通信，确认信息可以在数据中稍带传通信，确认信息可以在数据中稍带传送，提高传输效率送，提高

36、传输效率TCP的数据编号与确认的数据编号与确认50Chapter 8 传输层*51TCP的数据编号与确认的数据编号与确认我刚发送了10号数据源端口目的端口序号确认号102823源端口目的端口.1010序号.0确认号.Chapter 8 传输层*52我刚发送了10号数据收到10号数据，现需11号数据.源端口目的端口序号确认号102823源端口目的端口1010序号.1确认号.102823源端口目的端口.1111序号.1确认号.TCP的数据编号与确认的数据编号与确认Chapter 8 传输层*53我刚发送了10号数据收到10号数据，现需11号数据.源端口目的端口序号确认号102823源端口目的端口1

37、010序号.1确认号.102823源端口目的端口.1111序号.1确认号.TCP的数据编号与确认的数据编号与确认Chapter 8 传输层*548.3.5 TCP 的拥塞控制的拥塞控制54Chapter 8 传输层*558.3.7 TCP 的运输连接管理的运输连接管理运输连接的三个阶段运输连接的三个阶段 q运输连接就有三个阶段，即：运输连接就有三个阶段，即：连接建立连接建立、数据传送数据传送和和连接释放连接释放。运输连接的管理。运输连接的管理就是使运输连接的建立和释放都能正常就是使运输连接的建立和释放都能正常地进行。地进行。q连接建立过程中要解决以下三个问题：连接建立过程中要解决以下三个问题：

38、要使每一方能够确知对方的存在。要使每一方能够确知对方的存在。要允许双方协商一些参数（如最大报文段长要允许双方协商一些参数（如最大报文段长度，最大窗口大小，服务质量等）。度，最大窗口大小，服务质量等）。能够对运输实体资源（如缓存大小，连接表能够对运输实体资源（如缓存大小，连接表中的项目等）进行分配。中的项目等）进行分配。55Chapter 8 传输层*56qTCP是面向连接的协议，可以在各种网是面向连接的协议，可以在各种网络之间建立全双工的虚电路连接，实现络之间建立全双工的虚电路连接，实现无乱序、无丢失和无重复的数据传输，无乱序、无丢失和无重复的数据传输，它采取了三次握手、两次确认的有效技它采取

39、了三次握手、两次确认的有效技术，做到了非常可靠。术，做到了非常可靠。56Chapter 8 传输层*57客户服务器方式客户服务器方式 qTCP 的连接和建立都是采用客户服务器的连接和建立都是采用客户服务器方式。方式。q主动发起连接建立的应用进程叫做主动发起连接建立的应用进程叫做客户客户(client)。q被动等待连接建立的应用进程叫做被动等待连接建立的应用进程叫做服务服务器器(server)。57Chapter 8 传输层*58用三次握手建立用三次握手建立 TCP 连接连接 SYN,SEQ=x主机 BSYN,ACK,SEQ=y,ACK=x 1ACK,SEQ=x+1,ACK=y 1被动打开主动打

40、开确认确认主机 A连接请求58Chapter 8 传输层*59建立建立 TCP 连接连接qA 的的 TCP 向向 B 发出连接请求报文段，其首部中的发出连接请求报文段，其首部中的同步比特同步比特 SYN 应置为应置为 1，并选择序号，并选择序号 x，表明传送，表明传送数据时的第一个数据字节的序号是数据时的第一个数据字节的序号是 x。qB 的的 TCP 收到连接请求报文段后，如同意，则发收到连接请求报文段后，如同意，则发回确认。回确认。qB 在确认报文段中应将在确认报文段中应将 SYN 置为置为 1，其确认号应为，其确认号应为 x 1，同时也为自己选择序号，同时也为自己选择序号 y。qA 收到此

41、报文段后，向收到此报文段后，向 B 给出确认，其确认号应为给出确认，其确认号应为 y 1。qA 的的 TCP 通知上层应用进程，连接已经建立。通知上层应用进程，连接已经建立。q当运行服务器进程的主机当运行服务器进程的主机 B 的的 TCP 收到主机收到主机 A 的的确认后，也通知其上层应用进程，连接已经建立。确认后，也通知其上层应用进程，连接已经建立。59Chapter 8 传输层*60TCP 连接释放的过程连接释放的过程 FIN,SEQ=xACK,SEQ=y,ACK=x 1ACK,SEQ=x+1,ACK=y 1应用进程释放连接A 不再发送报文FIN,ACK,SEQ=y,ACK=x+1主机 B

42、主机 A通知主机应用进程应用进程释放连接B 不再发送报文确认确认从 A 到 B 的连接就释放了，连接处于半关闭状态。相当于 A 向 B 说：“我已经没有数据要发送了。但你如果还发送数据，我仍接收。”至此，整个连接已经全部释放。60Chapter 8 传输层*61TCP 的正常的连接建立和关闭的正常的连接建立和关闭 SYN,SEQ=x客户进程服务器进程LISTEN（被动打开）(主动打开)SYN_SENTSYN_RCVDESTABLISHEDESTABLISHED(主动关闭)FIN_WAIT_1CLOSE_WAIT(被动关闭)FIN_WAIT_2LAST_ACKTIME_WAITCLOSED（全双

43、工数据传送阶段）SYN,ACK,SEQ=y,ACK=x+1ACK,SEQ=x+1,ACK=y+1FIN,SEQ=uACK,SEQ=v,ACK=u+1FIN,ACK,SEQ=v,ACK=u+1ACK,SEQ=u+1,ACK=v+1TIME_WAITCLOSE_WAITSYN_RCVDESTABLISHED61Chapter 8 传输层*62TCP的运输连接管理的运输连接管理q建立连接建立连接服务器：服务器：LISTEN，ACCEPT客户机：客户机：CONNECT三次握手（三次握手（three-way handshake）q数据传送数据传送q释放连接释放连接CLOSE62Chapter 8 传输层

44、*63发送发送 SYN(seq=100 ctl=SYN)主机主机A主机主机B1TCP三次握手建立连接三次握手建立连接SYN 收到收到(seq=100)Chapter 8 传输层*64发送发送SYN(seq=100 ctl=SYN)SYN 收到收到(seq=100)发送发送 SYN(seq=300 ack=101 ctl=syn,ack)主机主机A主机主机B12SYN 收到收到(seq=300 ack=101)TCP三次握手建立连接三次握手建立连接Chapter 8 传输层*65发送发送 SYN(seq=100 ctl=SYN)SYN 收到收到(seq=100)发送发送 SYN(seq=300

45、ack=101 ctl=syn,ack)发送发送 ack(ack=301 ctl=ack)主机主机 A主机主机 B123SYN 收到收到(seq=300 ack=101)TCP三次握手建立连接三次握手建立连接Chapter 8 传输层*66发送发送 SYN(seq=100 ctl=SYN)SYN 收到收到(seq=100)发送发送 SYN(seq=300 ack=101 ctl=syn,ack)发送发送 ack(ack=301 ctl=ack)主机主机 A主机主机 B连接建立起来连接建立起来 (seq=101 ctl=Data)123SYN 收到收到(seq=300 ack=101)SYN 收到收到(ack=301)TCP三次握手建立连接三次握手建立连接