第八章运输层

陕西师范大学计算机科学学院陕西师范大学计算机科学学院吴吴 振振 强强第八章第八章 运输层运输层Part IPart I2006 p运输层在运输层在OSI/RM中的地位中的地位p运输服务和服务质量运输服务和服务质量p运输层协议的功能运输层协议的功能2006 2006 应用层应用层运输层运输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层面向信息处理面向信息处理面向通信面向通信用户功能用户功能网络功能网络功能两种观点划分高层与低层两种观点划分高层与低层2006 基本功能基本功能：提供端到端（进程：提供端到端（进程-进程）的可靠通信，即向高层用户进程）的可靠通信，即向高层用户 屏屏 蔽通信子网的细节，提供通用的运输接口蔽通信子网的细节，提供通用的运输接口 主要功能主要功能：把运输地址映射为网络地址：把运输地址映射为网络地址 把端到端的运输连接复用到网络连接上把端到端的运输连接复用到网络连接上 运输连接管理运输连接管理 端到端的顺序控制、差错检测及恢复、分段处理及端到端的顺序控制、差错检测及恢复、分段处理及QoS监测监测 加速数据传送加速数据传送 运输协议的简单运输协议的简单/复杂决定于子网服务的多少复杂决定于子网服务的多少 通用的运输接口通用的运输接口运输协议运输协议 2运输协议运输协议 1网络层服务网络层服务 1网络层服务网络层服务 22006 网络网络物理信道物理信道数据链路数据链路层的环境层的环境运输层运输层的环境的环境结点结点1结点结点2主机主机A主机主机B2006 运输服务用户运输服务用户运输服务用户运输服务用户 应用层应用层抽象机器抽象机器.运输服务提供者（运输实体）运输服务提供者（运输实体）运输服务访问点运输服务访问点TSAP连接端点连接端点 运输服务运输服务-向用户提供高效、可靠、价格合理的服务向用户提供高效、可靠、价格合理的服务运输连接管理、数据传送运输连接管理、数据传送2006 p运输层在运输层在OSI/RM中的地位中的地位p运输服务和服务质量运输服务和服务质量p运输层协议的功能运输层协议的功能2006 运输层主要探讨的是ISO标准，而我们应用时则主要是TCP/IP；它们有一些重要区别；一个区别在于术语，例如，OSI使用运输协议数据单元（TransportProtocolDataUnit，TPDU）来称谓运输层的段。用NPDU表示网络协议数据单元。用户 TA网络实体 NA用户网络实体TPDU运输实体运输实体运输地址运输/网络接口2006 p运输层提供两种类型的服务：面向连接和无连接的运输层提供两种类型的服务：面向连接和无连接的运输服务运输服务p运输层存在的意义：提供更高质量的信息运输能力运输层存在的意义：提供更高质量的信息运输能力p运输实体（运输服务提供者）运输实体（运输服务提供者）p使用运输服务的用户（运输服务用户使用运输服务的用户（运输服务用户 TSTS用户）用户）2006 p服务原语：运输层通过运输服务原语向运输用户提服务原语：运输层通过运输服务原语向运输用户提供服务，不同的系统有不同的原语供服务，不同的系统有不同的原语p抽象的运输服务原语（下页图）抽象的运输服务原语（下页图）2006 阶段服务原语参数连接建立建立连接T-Connect.Req被呼地址，主呼地址，选项，服务质量，被呼地址，主呼地址，选项，服务质量，TSTS用户数据用户数据T-Connect.Ind被呼地址，主呼地址，选项，服务质量，被呼地址，主呼地址，选项，服务质量，TSTS用户数据用户数据T-Connect.Rsp响应地址，选项，服务质量，响应地址，选项，服务质量，TSTS用户数据用户数据T-Connect.Cnf响应地址，选项，服务质量，响应地址，选项，服务质量，TSTS用户数据用户数据数据传输常规数据T-Data.ReqTSTS用户数据用户数据T-Data.IndTSTS用户数据用户数据加速数据T-Expedited-Data.ReqTSTS用户数据用户数据T-Expedited-Data.IndTSTS用户数据用户数据连接释放释放连接T-Disconnect.ReqTSTS用户数据用户数据T-Disconnect.Ind连接释放原因，连接释放原因，TSTS用户数据用户数据2006 p运输服务质量运输服务质量(QoS)p运输服务质量的衡量（数值化参数表）运输服务质量的衡量（数值化参数表）连接建立延迟连接建立延迟连接建立失败概率连接建立失败概率吞吐量吞吐量残留差错率残留差错率运输延迟运输延迟保护性保护性优先权优先权回弹率回弹率2006 p连接建立延迟连接建立延迟 是开始发出连接建立请求到连接建立证实（连接建立成功）之间是开始发出连接建立请求到连接建立证实（连接建立成功）之间的时间，通常，这个时间越短越好。的时间，通常，这个时间越短越好。p连接建立失败概率连接建立失败概率 是指在最大的延迟时间内，由于某种原因（如网络阻塞、内是指在最大的延迟时间内，由于某种原因（如网络阻塞、内存空间不够、内部故障等）从而连接建立失败的可能性。存空间不够、内部故障等）从而连接建立失败的可能性。p吞吐量吞吐量 是指在一定时间内在一条运输连接上运输的用户数据的字节数，一般吞是指在一定时间内在一条运输连接上运输的用户数据的字节数，一般吞吐量用每秒字节数吐量用每秒字节数(bps)表示，在一条运输连接上，可以有两个方向的吞吐量。表示，在一条运输连接上，可以有两个方向的吞吐量。p运输延迟运输延迟 是运输用户运输数据到这个数据被接收方收到为止的时间，同样，也是运输用户运输数据到这个数据被接收方收到为止的时间，同样，也可以有两个方向的运输延迟。可以有两个方向的运输延迟。p残留差错率残留差错率 是指运输连接上错误的数据运输量占全部运输的数据量的比例，理是指运输连接上错误的数据运输量占全部运输的数据量的比例，理论上说，这个比例应该为论上说，这个比例应该为0，因为，运输层的主要功能之一就是要提供可靠服务，因为，运输层的主要功能之一就是要提供可靠服务，但是，实际上这一点是做不到的。但是，实际上这一点是做不到的。p保护性保护性 是指提供安全数据运输的一种能力，安全数据运输包括防止非法数据的是指提供安全数据运输的一种能力，安全数据运输包括防止非法数据的截取、修改等等。截取、修改等等。p优先权优先权 是指某些运输连接比其它运输连接更重要，从而保证数据优先运输的能是指某些运输连接比其它运输连接更重要，从而保证数据优先运输的能力，而且，一旦发生网络阻塞，具有高优先权的运输连接首先获得网络资源。力，而且，一旦发生网络阻塞，具有高优先权的运输连接首先获得网络资源。p回弹率回弹率 是指由于某种原因（如内部原因或网络阻塞）而自发终止运输连接的可是指由于某种原因（如内部原因或网络阻塞）而自发终止运输连接的可能性。能性。2006 运输服务的协商过程：运输服务的协商过程：运输服务用户运输服务用户TSU1运输服务用户运输服务用户TSU2运输实体运输实体TE1运输实体运输实体TE2Qos0/1Qos0/4Qos0/2Qos0/5Qos0/3Qos0/5其中：其中：QosQos的优先级为：的优先级为：Qos1Qos1 Qos2 Qos2 Qos3 Qos3 Qos4 Qos4 Qos5 Qos5 Qos0 Qos0；Qos0/1 Qos0/1 表示期望值是表示期望值是Qos1Qos1，最低可接受的是，最低可接受的是Qos0Qos0；2006 p运输层在运输层在OSI/RM中的地位中的地位p运输服务和服务质量运输服务和服务质量p运输层协议的功能运输层协议的功能2006 pISO在在1984年通过了运输层协议年通过了运输层协议ISO8072/8073，即，即OSI模型模型中五级运输服务，标识为中五级运输服务，标识为TPi（i=0，1，2，3或或4）。）。03类类提供提供无差错服务的网络中无差错服务的网络中。它们不提供差错控制，只提供连。它们不提供差错控制，只提供连接和断连服务。它们的差别相对较小。它们分别对应于网络接和断连服务。它们的差别相对较小。它们分别对应于网络服务质量的三种类型：服务质量的三种类型：A型：型：网络连接具有可接受的低差错率和可接受的低故障通知率；网络连接具有可接受的低差错率和可接受的低故障通知率；B型：型：网络连接具有可接受的低差错率和网络连接具有可接受的低差错率和不不可接受的低故障通知可接受的低故障通知率；率；C型：型：网络连接具有可接受的网络连接具有可接受的高高差错率；差错率；n 差错率差错率：是指残留差错率和漏检差错率，即网络层出现的差错未改：是指残留差错率和漏检差错率，即网络层出现的差错未改正且不通知运输层；正且不通知运输层；n 故障通知率故障通知率：是指通知运输层的网络连接释放或网络连接重建；：是指通知运输层的网络连接释放或网络连接重建；n 可接受可接受：此处表示足够低，可以忽略；：此处表示足够低，可以忽略；2006 pA型质量最高，分组的丢失、重复或复位等情况可以忽略不计，型质量最高，分组的丢失、重复或复位等情况可以忽略不计，一般来说，提供一般来说，提供A型服务的公用广域网几乎没有；型服务的公用广域网几乎没有；pB型网络服务质量其次，型网络服务质量其次，大多数大多数X.25公用网为公用网为B型，型，这时，丢这时，丢失的分组可以忽略不计，但会有失的分组可以忽略不计，但会有NRESET告知故障的发生，告知故障的发生，这就需要运输协议来解决；这就需要运输协议来解决；pC型网络服务质量最差，它是完全不可靠的服务，那些单纯提型网络服务质量最差，它是完全不可靠的服务，那些单纯提供数据报服务的广域网、无线电分组交换网和供数据报服务的广域网、无线电分组交换网和IP网络即属此类，网络即属此类，因此，所需的运输协议也最复杂。因此，所需的运输协议也最复杂。2006 pTP0TP0：具有最简单最基本的功能，建立一个简单的端到端的运具有最简单最基本的功能，建立一个简单的端到端的运输连接，而在数据运输阶段具有数据报文分段传送的功能，输连接，而在数据运输阶段具有数据报文分段传送的功能，是面向是面向A A类的运输协议；类的运输协议；pTP1TP1：在在TP0TP0的基础上增加基本的差错恢复功能，这里的基本的基础上增加基本的差错恢复功能，这里的基本差错是指网络连接断开或失败，运输层试图建立另一条网络差错是指网络连接断开或失败，运输层试图建立另一条网络连接，是面向连接，是面向B B类网络服务的协议；类网络服务的协议；pTP2TP2：在在TP0TP0的基础上增加了多路复用的功能，为了进行的基础上增加了多路复用的功能，为了进行复用，复用，协议有相应的流量控制协议有相应的流量控制的功能，是面向的功能，是面向A A类网络服务的协议；类网络服务的协议；pTP3TP3：有有TP1TP1和和TP2TP2的功能，有差错恢复功能和多路复用功能，的功能，有差错恢复功能和多路复用功能，是面向是面向B B类服务的网络协议；类服务的网络协议；pTP4TP4：该类协议最复杂，可以在网络质量较差时保证高可靠性，该类协议最复杂，可以在网络质量较差时保证高可靠性，它面向它面向C C类网络服务，具有差错控制、流量控制和多路复用功类网络服务，具有差错控制、流量控制和多路复用功能；能；2006 运输协议是运输层的核心，两个运输实体之间是靠TPDU进行交换，TPDU的通用格式如下：段类型 目标端口源端口 发送序号确诊序号 总长度 偏移量 数据TPDU有TP0TP4多种类型，且TPDU格式不同，TP4的TPDU类型为：TPU类型 功能 CR 连接请求 CC 连接确认 DR 断开请求 DC 断开确认 DATA 数据运输TPU类型 功能ED 加速数据AK 确认EA 加速数据确认ER 差错REJECT 拒绝TP4 TPDU类型2006 运输用户（客户端）与服务器建立连接的过程示例运输用户（客户端）与服务器建立连接的过程示例应用进程应用进程服务器服务器TSAP 6TSAP 122NSAP XNSAP Y运输层运输层运输层运输层网络层网络层网络层网络层(1)服务器以TSAP122为地址，等待呼入(2)HOST 1的应用进程发出连接请求，源地址为TSAP6，目的地址为TSAP122(3)HOST 1的运输实体通过NSAP在HOST 1与HOST 2之间建立网络连接(4)HOST 1的运输实体将应用进程的连接请求传送给HOST 2的运输实体(5)HOST 2的运输实体询问应用服务器是否同意建立运输连接HOST 1HOST 22006 问题问题：如何了解应用服务器的运输层地址如何了解应用服务器的运输层地址 解决解决：(1)初始连接协议初始连接协议-进程服务器作为应用服务器的代理，侦听传进程服务器作为应用服务器的代理，侦听传 输输 连接请求；收到请求时，则装入应用服务器，并将连接转交连接请求；收到请求时，则装入应用服务器，并将连接转交(2)对于不适于随时创建的服务器，则使用名字服务器或目录服务对于不适于随时创建的服务器，则使用名字服务器或目录服务 器来提供应用服务器的器来提供应用服务器的TSAP地址地址 问题问题：如何了解远端运输实体的网络地址？：如何了解远端运输实体的网络地址？解决解决：(1)分级地址分级地址 例如例如 TSAP=(2)对于平面地址，则由名字服务器负责地址映射对于平面地址，则由名字服务器负责地址映射2006 pA型网络服务可以分为三种情况：型网络服务可以分为三种情况：可靠、顺序、信息长度任意的网络服务；可靠、顺序、信息长度任意的网络服务；可靠、无序、信息长度任意的网络服务；可靠、无序、信息长度任意的网络服务；可靠、无序、信息长度不能超过最大长度的网络可靠、无序、信息长度不能超过最大长度的网络服务。服务。2006 p在这种情况下，我们假设网络服务接受任意长的信在这种情况下，我们假设网络服务接受任意长的信息，并且百分之百的可靠，以及按顺序传递数据到目息，并且百分之百的可靠，以及按顺序传递数据到目的地，有三个问题要讨论：的地，有三个问题要讨论：复用；复用；流量控制；流量控制；连接建立和终止连接建立和终止 2006 p对于运输协议和运输服务用户来讲，运输协议实现复用功能：多个用户使对于运输协议和运输服务用户来讲，运输协议实现复用功能：多个用户使用同一个运输协议，它们通过用同一个运输协议，它们通过TSAP加以区分。加以区分。p对于网络服务而言，运输实体也实现复用（向上复用和向下复用）：多条对于网络服务而言，运输实体也实现复用（向上复用和向下复用）：多条运输连接复用一条网络连接（向上复用、复用解复用）；另一方面，一运输连接复用一条网络连接（向上复用、复用解复用）；另一方面，一条运输连接可以使用多条网络连接（向下复用、分流与合流）。条运输连接可以使用多条网络连接（向下复用、分流与合流）。向上复用向上复用（复用与解复用）的使用往往是出于费用上的考虑，一般而（复用与解复用）的使用往往是出于费用上的考虑，一般而言网络服务收费以网络连接为标准的，多条运输连接复用一条网络连言网络服务收费以网络连接为标准的，多条运输连接复用一条网络连接可以在满足吞吐量的情况下尽量减少费用。接可以在满足吞吐量的情况下尽量减少费用。向下复用向下复用（分流与合流）的目的是为了提供对单一网络失效的恢复能（分流与合流）的目的是为了提供对单一网络失效的恢复能力，以及提高吞吐量，一般来说，多条网络连接上的吞吐量大于一条力，以及提高吞吐量，一般来说，多条网络连接上的吞吐量大于一条网络连接上的吞吐量，当然，吞吐量也不是无限制的，若设两个结点网络连接上的吞吐量，当然，吞吐量也不是无限制的，若设两个结点之间有一条物理链路相连，那么，运输连接的吞吐量不会超过该链路之间有一条物理链路相连，那么，运输连接的吞吐量不会超过该链路的容量。的容量。2006 p层内流控，也称，也称对等流控，是指同一层内的实体之间的流量，是指同一层内的实体之间的流量控制控制2006 p层间流控是指不同层实体之间的流控是指不同层实体之间的流控:其出发点是一层实其出发点是一层实体向另一层实体发出信息时必须得到该实体的同意，从体向另一层实体发出信息时必须得到该实体的同意，从而实现这两个层次之间的流量控制而实现这两个层次之间的流量控制 2006 p对等流控的目的是为了限制数据（在运输层是对等流控的目的是为了限制数据（在运输层是TPDU）的发）的发送速度，因为：送速度，因为：接收方用户可能跟不上数据流；接收方用户可能跟不上数据流；接收方运输实体可能跟不上接收方运输实体可能跟不上TPDU流流 p比较好的办法是比较好的办法是信用量方法本方案的基本组成部分有：发送窗口与接收窗口，每个窗本方案的基本组成部分有：发送窗口与接收窗口，每个窗口又有上缘和下缘口又有上缘和下缘一个例子，其中，一个例子，其中，TPDU编号为编号为0到到7（模（模8），下图给出），下图给出了一个方向上的数据运输了一个方向上的数据运输 2006 2006 p即使是可靠网络服务，也需要连接建立和释放，连接建立的即使是可靠网络服务，也需要连接建立和释放，连接建立的目的是：目的是：使每一端知道另一端是否存在使每一端知道另一端是否存在进行选项协商（如：协议类、窗口大小、服务质量等）进行选项协商（如：协议类、窗口大小、服务质量等）为运输实体分配资源（如：缓冲区、连接表项等）为运输实体分配资源（如：缓冲区、连接表项等）2006 p连接建立过程如图所示 2006 p连接释放过程 2006 p在这种情况下，我们假设网络服务百分之百可靠，数据长度在这种情况下，我们假设网络服务百分之百可靠，数据长度为任意，但可能有失序情况发生，即数据收到的次序和发送为任意，但可能有失序情况发生，即数据收到的次序和发送的次序可能不同的次序可能不同 p首先，首先，TPDU序号不仅仅用来实现流控，还要用来实现序号不仅仅用来实现流控，还要用来实现TPDU的重新排序。的重新排序。p其次，控制其次，控制TPDU也需要序号，若没有这个序号，可能会发也需要序号，若没有这个序号，可能会发生差错。生差错。2006 p无序网络服务流控例子 2006 p连接建立例子 2006 p在这种情况下，网络服务不能接受任意长数据，即在这种情况下，网络服务不能接受任意长数据，即TPDU长长度不能超过某一最大值。度不能超过某一最大值。p这时，假如用户要求发送的数据块超过最大值，那么必须把这时，假如用户要求发送的数据块超过最大值，那么必须把数据分割成较小的段，然后一段一段发送，接收方再把这些数据分割成较小的段，然后一段一段发送，接收方再把这些段拼接成块，然后再交给用户，这就需要有一个块结束标志段拼接成块，然后再交给用户，这就需要有一个块结束标志EOT，运输实体收到带有，运输实体收到带有EOT的的DT TPDU后，把前面收到后，把前面收到的没有的没有EOT的的DT TPDU顺序拼接在一起交给用户。顺序拼接在一起交给用户。2006 p在这种情况下，数据运输可靠（但可能不按顺序），但可能在这种情况下，数据运输可靠（但可能不按顺序），但可能有网络故障，即产生有网络故障，即产生NRESET或或NDISCONNECT指示，指示，此时，此时，TPDU可能丢失，这种丢失会向运输实体报告。可能丢失，这种丢失会向运输实体报告。p在任何情况下，运输实体必须能从数据丢失或网络连接断开在任何情况下，运输实体必须能从数据丢失或网络连接断开中得到恢复，序号是一种有效的手段，正常情况下，中得到恢复，序号是一种有效的手段，正常情况下，TPDU不必确认，因为网络服务是可靠的，当然，流控时需要使用不必确认，因为网络服务是可靠的，当然，流控时需要使用序号。这种方法还能处理网络故障。序号。这种方法还能处理网络故障。2006 p首先，我们考虑网络连接复位（如首先，我们考虑网络连接复位（如X.25的的RESET），网络服），网络服务用务用NRESET向运输实体报告发生了复位，可能会影响一向运输实体报告发生了复位，可能会影响一条或多条运输连接，这时，可能会丢失条或多条运输连接，这时，可能会丢失TPDU（包括两个方（包括两个方向上的向上的TPDU），运输实体可以采用下述措施：），运输实体可以采用下述措施：发出控制发出控制TPDU，指明已收到的，指明已收到的DT TPDU序号；序号；停止发送新的停止发送新的TPDU，直到收到控制，直到收到控制TPDU，重发没有被，重发没有被收到的收到的TPDU。pB型网络服务的另一个更严重的情况是网络连接断开（如型网络服务的另一个更严重的情况是网络连接断开（如X.25的的RESTART，OSI的的NDISCONNECT指示），在这指示），在这种情况下，原来的网络连接发起者建立一条新的网络连接，种情况下，原来的网络连接发起者建立一条新的网络连接，并在这条新的网络连接上发出控制并在这条新的网络连接上发出控制TPDU，然后，采取与发，然后，采取与发生生NRESET时相似的措施以获得重新同步（如重发丢失的时相似的措施以获得重新同步（如重发丢失的TPDU等）。等）。2006 p这种情况下的网络服务是不可靠的，它不仅有数据丢失、失这种情况下的网络服务是不可靠的，它不仅有数据丢失、失序，而且还有网络复位、连接断开等。六个主要问题：序，而且还有网络复位、连接断开等。六个主要问题：重传策略重传策略重复检测重复检测流控流控连接建立连接建立连接释放连接释放崩溃恢复崩溃恢复2006 p有两种情况需要重传：有两种情况需要重传：一是一是TPDU信息被破坏，但能到达目的运输实体信息被破坏，但能到达目的运输实体另一是另一是TPDU没有到达目的地没有到达目的地 p为了发现这些情况，我们需要使用确认方案：接收运输实体为了发现这些情况，我们需要使用确认方案：接收运输实体必须确认每个成功的必须确认每个成功的TPDU，一个，一个AK TPDU可以确认多个可以确认多个DT TPDU 2006 p计时器当计时器溢出时若还没有收到确认，就要把这个当计时器溢出时若还没有收到确认，就要把这个DT TPDU重新重新发送发送 计时器的值的设置计时器的值的设置n一个方法是计时器值固定：需要对网络有十分深入的理解一个方法是计时器值固定：需要对网络有十分深入的理解 n另一种方法基于观察值：往返时间的平均值（或稍大一点）这另一种方法基于观察值：往返时间的平均值（或稍大一点）这个值并不可信个值并不可信u对等运输实体可能不马上对对等运输实体可能不马上对DT TPDU确认，它可以一次确认多个确认，它可以一次确认多个DT TPDU（或由于流控原因而不发（或由于流控原因而不发AK TPDU）；）；u若一个若一个DT TPDU重传，那么，发送运输实体并不知道收到的重传，那么，发送运输实体并不知道收到的AK TPDU是最初发送的是最初发送的DT TPDU的确认还是重传的的确认还是重传的DT TPDU的确认；的确认；u网络状况可能突然发生变化，如特别拥挤或负载很轻网络状况可能突然发生变化，如特别拥挤或负载很轻 2006 p运输协议计时器 计计 时时 器器说说 明明重传计时器重传计时器T1T1重发一个未确认的重发一个未确认的TPDUTPDU重建连接计时器重建连接计时器在同一对用户之间从释放连接到建立另一条连接间的最在同一对用户之间从释放连接到建立另一条连接间的最小时间小时间窗口计时器窗口计时器AK TPDUAK TPDU间的最大时间间的最大时间重发重发CRCR计时器计时器重发重发CR TPDUCR TPDU的时间的时间保持计时器保持计时器TRTR收不到确认而终止连接的时间收不到确认而终止连接的时间不活动计时器不活动计时器I I收不到收不到TPDUTPDU而终止连接的时间而终止连接的时间2006 p有三种情况可能产生重复：一是数据报服务可能产生重复；一是数据报服务可能产生重复；二是二是AK TPDU丢失，发送运输实体重发丢失，发送运输实体重发DT TPDU；三是由于网络原因（如拥挤等）而使三是由于网络原因（如拥挤等）而使TPDU延迟变长，计时器超延迟变长，计时器超时，发送运输实体重发，引起时，发送运输实体重发，引起DT TPDU重复重复 2006 p在连接释放前收到重复TPDU 接收运输实体必须假设重复接收运输实体必须假设重复TPDU的确认已丢失（某些情的确认已丢失（某些情况下还未来得及发出确认就收到重复况下还未来得及发出确认就收到重复TPDU），必须对重复），必须对重复TPDU作出确认，因此，可能多个作出确认，因此，可能多个AK TPDU确认同一个确认同一个DT TPDU序号空间必须足够大，以防止在序号空间必须足够大，以防止在TPDU生存期内发生循环生存期内发生循环 2006 p不正确的重复检测 运输实体A运输实体BN=0N=1N=2N=0N=1N=3N=4N=5N=6N=7N=0AK2AK2AK3AK4AK5AK6AK7AK0？2006 p在连接释放后收到重复TPDU(方法一方法一)序号跨越连接序号跨越连接:即下一条连接的序号从上一条连接的最后即下一条连接的序号从上一条连接的最后一个序号（加一个序号（加1）开始，运输实体在建立连接时，必须把这个序号传）开始，运输实体在建立连接时，必须把这个序号传送到对等运输实体，当然，这个过程是对称的，每一方都必须给出这送到对等运输实体，当然，这个过程是对称的，每一方都必须给出这一信息一信息(方法二方法二)使用连接标识符使用连接标识符:每个每个TPDU都有这个标识符，每建立一都有这个标识符，每建立一条连接就产生一个以前没有用过的连接标识符，当收到条连接就产生一个以前没有用过的连接标识符，当收到TPDU时，可时，可以检查这个以检查这个TPDU是否为当前运输连接的是否为当前运输连接的 两种方案在一般情况下能很好地工作，但也有缺陷：运输两种方案在一般情况下能很好地工作，但也有缺陷：运输实体必须记忆这些历史信息，当系统崩溃时就无法知道序实体必须记忆这些历史信息，当系统崩溃时就无法知道序号或连接标识符。号或连接标识符。2006 p生存期的概念：每个：每个TPDU在通信子网中停留时间不能超过生在通信子网中停留时间不能超过生存期，这一点可用下述技术之一：存期，这一点可用下述技术之一：受限制的子网设计受限制的子网设计:包括防止包括防止TPDU进入回路和某些限制拥进入回路和某些限制拥挤时间不超过最大时间的一些方法挤时间不超过最大时间的一些方法；每个每个TPDU设置一个站计数器设置一个站计数器:每次每次TPDU转发时站计数器转发时站计数器加加1，当一个，当一个TPDU的站计数器超过某一特定值时，就把它的站计数器超过某一特定值时，就把它丢弃丢弃；每个每个TPDU加上时间信息加上时间信息:要求每个要求每个TPDU带上自己的生存带上自己的生存时间，在通信子网中处理时间，在通信子网中处理TPDU时若发现超过最大长度的时时若发现超过最大长度的时间时，就把它丢弃，这种方法要求每个中继站的时钟同步，间时，就把它丢弃，这种方法要求每个中继站的时钟同步，这本身又是一件十分复杂工作这本身又是一件十分复杂工作 p一个相对较好的办法是上述第三方法和第一（或第二）种方一个相对较好的办法是上述第三方法和第一（或第二）种方法的结合，一般情况下，用第一（或第二）种方法，当系统法的结合，一般情况下，用第一（或第二）种方法，当系统崩溃并重新启动后采用上述第三种方法崩溃并重新启动后采用上述第三种方法 2006 p前面我们描述的信用量流控方案在前面我们描述的信用量流控方案在C型网络下不能很好地工作，型网络下不能很好地工作，需要作一定的修改，假设（需要作一定的修改，假设（AK N，CREDIT M）表示一个）表示一个AK TPDU确认了确认了N（及以前的）（及以前的）DT TPDU，并且给出新的，并且给出新的信用量值信用量值M，允许发送运输实体发送，允许发送运输实体发送N+1到到N+M的的DT TPDU，这种机制是很有力的：这种机制是很有力的：为了把信用量增加或减少到为了把信用量增加或减少到X，B可以发出（可以发出（AK N，CREDIT X）；）；为了确认一个新的为了确认一个新的DT TPDU，不改变原来的信用量，不改变原来的信用量，B可可以发出（以发出（AK N+1，CREDIT M-1）；）；为了确认一个新的为了确认一个新的DT TPDU，把信用量增加或减少到，把信用量增加或减少到X，B可以发出（可以发出（AK N+1，CREDIT X）；）；为了确认为了确认Y个新的个新的DT TPDU，把信用量增加或减少到，把信用量增加或减少到X，B可以发出（可以发出（AK N+Y，CREDIT X）。）。2006 p问题所在：如果如果AK TPDU丢失，会产生一定的问题。若下面丢失，会产生一定的问题。若下面还有确认，即可得到重新同步，若没有确认，发送运输实体还有确认，即可得到重新同步，若没有确认，发送运输实体计时器溢出，然后重发计时器溢出，然后重发DT TPDU，接收者收到后发出确认，接收者收到后发出确认，但是，这可能会有死锁，但是，这可能会有死锁，p解决1：需要引入一个窗口计时器，每发送一个需要引入一个窗口计时器，每发送一个AK TPDU即即启动窗口计时器，当窗口计时器溢出后，运输实体发出一个启动窗口计时器，当窗口计时器溢出后，运输实体发出一个AK TPDU，它可能和前一个，它可能和前一个AK TPDU完全一样，这就可以完全一样，这就可以打破死锁，并且同时也保证这个运输实体是活动的。打破死锁，并且同时也保证这个运输实体是活动的。p解决2：另一个办法是对另一个办法是对AK TPDU作出确认，也可以解决问作出确认，也可以解决问题，当然，由于不可靠的网络服务，对确认的确认也许还需题，当然，由于不可靠的网络服务，对确认的确认也许还需要计时器。要计时器。2006 p考虑网络的不可靠性 在在C型网络下，建立连接过程中型网络下，建立连接过程中CR TPDU或或CC TPDU均均有可能丢失或被延迟，从而，引起超时重发有可能丢失或被延迟，从而，引起超时重发CR TPDU，这就可能产生这就可能产生CR TPDU或或CC TPDU的重复，发送运输的重复，发送运输实体可能收到多个实体可能收到多个CC TPDU，而接收运输实体则可能收，而接收运输实体则可能收到多个到多个CR TPDU，所有这些都说明发送方（或接收方），所有这些都说明发送方（或接收方）需要忽略重复的需要忽略重复的CC（或（或CR）TPDU另一种情况是另一种情况是CR TPDU或或CC TPDU可能由于延迟而在可能由于延迟而在连接释放后到达接收方或发送方，从而产生差错，如下图连接释放后到达接收方或发送方，从而产生差错，如下图所示：所示：2006 2006 p问题所在：假设假设A有一个有一个CR TPDU X（序号从（序号从X开始）由于开始）由于延迟，在连接释放后到达延迟，在连接释放后到达B，B即用即用CC TPDU Y给出确认，给出确认，同时同时A以正确的以正确的CR TPDU Z开始建立连接，由于开始建立连接，由于B认为已建认为已建立连接，把这个立连接，把这个CR TPDU看成非法或作为上一个看成非法或作为上一个CR TPDU X 的重复而丢弃，的重复而丢弃，A收到收到CC TPDU Y后也认为连接建立完后也认为连接建立完毕，开始发送毕，开始发送DT TPDU Z（序号为（序号为Z），），B收到这个收到这个DT TPDU Z后，经检查发现序号不是后，经检查发现序号不是X而把它丢弃而把它丢弃 p问题的解决：三次握手方法，这个方法是三次握手方法，这个方法是TOMLINSON在在1975年提出的，当年提出的，当A为连接发起者时，建立过程如下图所示为连接发起者时，建立过程如下图所示 2006 p在正常情况下，在正常情况下，CR TPDU包括发送序号，包括发送序号，CC TPDU包括包括发送序号和对发送序号和对CR中序号的确认，发起方则以第一个中序号的确认，发起方则以第一个DT TPDU作为对作为对CC TPDU的确认的确认 2006 pCR TPDU被延迟的情况，这个被延迟的情况，这个CR TPDU在在A不知道的情况不知道的情况下到达下到达B，B向向A发出发出CC TPDU作为应答，作为应答，A在检查序号时在检查序号时发现这是由于延迟引起的，当然拒绝连接建立，发现这是由于延迟引起的，当然拒绝连接建立，B就会知道就会知道这次连接建立不成功这次连接建立不成功 2006 pCC TPDU被延迟的情况，由于使用序号，这个被延迟的情况，由于使用序号，这个CC TPDU不会影响不会影响A 2006 p最坏的情况是最坏的情况是CR 和对和对CC TPDU确认都被延迟，如图所示，确认都被延迟，如图所示，同样，由于使用了序号，同样，由于使用了序号，A和和B都不会对它们作出接受的确认都不会对它们作出接受的确认2006 p和连接建立相似，连接释放时，运输实体同样要处理重复的和连接建立相似，连接释放时，运输实体同样要处理重复的和丢失的和丢失的DRDC TPDU，所以，也需要序号：，所以，也需要序号：DR TPDU包含最后发送的包含最后发送的DT TPDU序号序号+1；DC TPDU包含包含DR TPDU中的序号。中的序号。2006 p使用三次握手方法，还需要一个使用三次握手方法，还需要一个ACK TPDU 2006 2006 p问题的产生：当一个系统发生崩溃而又重新启动后由于已丢：当一个系统发生崩溃而又重新启动后由于已丢失一切信息，使得已建立的连接形成半开通状态，因为连接失一切信息，使得已建立的连接形成半开通状态，因为连接的另一方并不知道这种情况，而且，崩溃的系统无法告诉另的另一方并不知道这种情况，而且，崩溃的系统无法告诉另一方。一方。p解决方法：引入一个计时器，在一定的时间内若没有收到：引入一个计时器，在一定的时间内若没有收到TPDU，就发送一个，就发送一个“假假”的的TPDU，等待确认，等待确认。连续若干。连续若干次收不到确认即自动释放连接，并向用户发出次收不到确认即自动释放连接，并向用户发出TDISCONNECT指示。指示。2006 R&Q?2006 谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH