Internet核心原理与应用技术 第10章 Internet传输层协议TCPUDP

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,点击此处结束放映,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,10,章,Internet,传输层协议,TCP/UDP,可靠的数据传输控制协议,10.1,TCP,的数据报格式,10.2,TCP,连接建立的三次握手,10.3,TCP,连接关闭的过程,10.4,TCP,的累计重传策略,10.5,TCP,的拥塞控制,10.6,TCP,的协议扩充,10.7,用户数据报协议,10.8,图,10.1,传输层协议,TCP,和,UDP,10.1,可靠的数据传输控制协议,TCP,首先是由,CERF,和,KAHN,在,CK74,中提出的，在最初的体系结构中,TCP,和,IP,是结合在一起的，后来才将这两层分开。从理论上来说由于,TCP,只需要网络层提供最简单的数据包传递服务，因此,TCP,可以运行在网络层之上的任何层次里，但通常,TCP,还是运行在,IP,之上的。,表,10.1,常用的网络应用程序的端口号,应用程序,FTP,TELNET,SMTP,DNS,TFTP,HTTP,SNMP,SNMP,（,TRAP,）,默认端口,21,23,25,53,69,80,161,162,10.1.1 TCP,可靠传输控制机制,TCP,是可靠传输协议，但是它是建立在不保证可靠性的,IP,数据报服务之上的。,10.1.2 TCP,滑动窗口控制机制,滑动窗口的主要作用如下。,（,1,）源进程在接受,ACK,前发送多少数据报文。,（,2,）目标进程限制源进程发送数据的总量，以保证有足够的缓冲空间来容纳数据。,图,10.2,滑动窗口机制,（,3,）窗口外左边的字节已被发送，而且已经收到确认。,（,4,）窗口内的字节可以发送或者已经被发送，但未收到确认。,（,5,）窗口外右边的字节不能够被发送。,图,10.3,滑动窗口举例,10.2 TCP,的数据报格式,图,10.4 TCP,数据报格式,10.3 TCP,连接建立的三次握手,在连接建立过程中要解决以下,3,个问题。,（,1,）要使每一方能够确知对方的存在。,（,2,）要允许双方协商一些参数，例如：最大报文段长度、最大窗口大小和服务质量等。,（,3,）能够对传输实体资源，如缓存大小、连接表中的项目等进行分配。,图,10.5,用三次握手建立,TCP,连接,10.4 TCP,连接关闭的过程,图,10.6 TCP,连接释放的过程,10.5 TCP,的累计重传策略,10.5.1 TCP,的累计确认重传机制,10.5.2 TCP,的累计,超时,值的确定,SRTT=,SRTT+(1,),RTT(,来回传输时间,),RTO=,SRTT,10.6 TCP,的拥塞控制,10.6.1 TCP,拥塞控制算法,TCP,用于拥塞控制的参数主要如下。,（,1,）拥塞窗口（,cwnd,）,（,2,）接收端窗口（,receiver window,，,rwnd,）,（,3,）发送窗口（,win,）,（,4,）慢启动门限值（,ssthresh,）,（,5,）来回传输时间（,RTT,）,（,6,）超时重传时间（,RTO,）,（,7,）快速重传门限值（,tcprexmtthresh,）,10.6.2,慢启动和拥塞避免算法,发送窗口的上限值,=,Minrwnd,，,cwnd,10.6.3,快重传和快恢复算法,快速重传是当,TCP,源端收到到,3,个相同的,ACK,副本时，即认为有数据包丢失，则源端重传丢失的数据包，而不必等待,RTO,超时。同时将,ssthresh,设置为当前,cwnd,值的一半，并且将,cwnd,减为原先的一半。下面结合一个例子来说明快重传的工作原理。,10.7 TCP,的协议扩充,为了与现有的,TCP,实现兼容，,TCP,功能的扩充都是通过定义新的,TCP,选项来实现的。,1,窗口比例因子选项,图,10.7,窗口比例因子选项,2,负确认选项,图,10.8,负确认选项,10.8,用户数据报协议,10.8.1 UDP,概述,用户数据报协议（,UDP,）提供端到端、无连接的，不保证可靠性的数据报传输服务，它允许网上主机应用程序之间传递数据。,（,1,）发送数据之前不需要建立连接（当然发送数据结束时也没有连接需要释放），因此减少了开销和发送数据之前的时延。,（,2,）,UDP,不使用拥塞控制，也不保证可靠交付，因此主机不需要维持具有许多参数的、复杂的连接状态表。,（,3,）,UDP,用户数据报只有,8,个字节的头部开销，比,TCP,的,20,个字节的头部要短。,（,4,）由于,UDP,没有拥塞控制，因此网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。,表,10.2,使用,UDP,和,TCP,的各种应用和应用层协议,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,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,图,10.9 UDP,中的队列,10.8.2 UDP,用户数据报的头部格式,图,10.10 UDP,用户数据报的报文格式,