数据通信与网络 第5章 运输层

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1、第5章运输层物理层运输层在层次体系结构中的地位数据链路层网络层运输层应用层面向信息处理面向通信用户功能网络功能54321运输层为通信的应用进程提供逻辑通信54321主机A主机B应用进程应用进程AP1AP2AP4端口端口IP协议的作用范围路由器1路由器2LAN2WANLAN1运输层协议TCP和UDP的作用范围AP3IP层AP1AP2AP3AP4“逻辑通信”运输层之间的通信似乎是沿水平方向传送数据事实上运输层之间并没有一条水平方向的物理连接运输层协议和网络层协议的主要区别应用进程…应用进程…IP协议的作用范围（提供主

2、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）因特网为什么需要运输层在一个网络连接上复用多对进程的通信控制网络层及下两层自身不能解决的传输错误解决多互连的通信子网通信协议和提供的服务功能的差异运输层与上下层之间的关系运输实体运输实体运输协议应用层网络层（或网际层）主机A运输服务用户（应用层实体）主机B运输服务用户（应用层实体）运输层服务访问点TSAP网络层服务访问点NSAP运输层层接口层接口TCP/IP体系中的运输层协议UDP(UserDatagramProtocol)用户数据报协议：提供面向无

3、连接的服务此时逻辑通信信道是一条不可靠信道TCP(TransmissionControlProtocol)传输控制协议：提供面向连接的服务尽管下面的网络不可靠（尽最大努力服务）但逻辑通信信道相当于一条全双工的可靠信道运输层的端口(port)操作系统用进程标识符来标志运行在计算机中的进程但因特网上不同操作系统使用不同格式的进程标识符必须用统一方法对TCP/IP体系的应用进程进行标志进程动态创建和撤销，发送方无法识别其他机器上的进程端口号只具有本地意义，标志本计算机应用层中的各进程通信的终点是应用进程，但可以想象通信终点是

4、端口在协议栈层间的抽象的协议端口是软件端口路由器或交换机上的端口是硬件端口运输层的端口(port)用进程标识符来标志运行在计算机中的进程进程标识符无法标志运行在应用层的应用进程因特网上不同的操作系统使用不同格式的进程标识符必须用统一的方法对TCP/IP体系的应用进程进行标志进程动态创建和撤销，发送方无法识别其他机器上的进程有时还会改换接收报文的进程而并不通知所有发送方只需利用目的主机来识别终点，无需知道实现改功能的进程端口号(protocolportnumber)在运输层使用协议端口号/端口来解决问题通信的终点是应用进程

5、，但可以想象通信终点是端口把报文交到目的主机的某一个合适的目的端口端口号只具有本地意义，标志本计算机应用层中的各进程在协议栈层间的抽象的协议端口是软件端口软件端口：各种协议进程与运输实体进行层间交互的地址路由器或交换机上的端口是硬件端口硬件端口：不同硬件设备进行交互的接口三类端口熟知端口（0~1023）登记端口号（1024~49151）为没有熟知端口号的应用程序使用的使用该端口号必须在IANA登记，以防重复客户端口号或短暂端口号（49152~65535）留给客户进程选择暂时使用通信结束后，该端口号可供其他客户进程使用

6、UDP传送的协议数据单元是UDP报文或用户数据报无连接方式，发送数据之前不需要建立连接尽最大努力交付，不保证可靠交付，也不使用拥塞控制面向报文，没有拥塞控制，适合多媒体通信支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信8个字节首部，开销小IP首部面向报文的UDPIP数据报的数据部分IP层UDP首部UDP用户数据报的数据部分运输层应用层报文应用层发送方UDP对应用程序交下来的报文在添加首部后就向下交付IP层一次发送一个报文一次交付一个完整的报文UDP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

7、址017IP数据报字节44112122222字节发送在前数据首部UDP用户数据报UDP基于端口分用IP层UDP数据报到达端口2端口3端口1UDP分用用户数据报UDP有两个字段：数据字段和首部字段首部字段由4个字段共8字节组成，每个字段都是两个字节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用户数据报连接在一起伪首部仅仅是为了计算检验和伪首部源端口目的端口长度检验和数据首部UDP长度

8、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TCP面向连接的运输层协议，提供可靠交付的服务传送的协议数据单元是TCP报文段(segment)每条TCP连接只能有两个端点(endpoint)每一条TCP连接只能是点对点的TCP提供全双工通信面向字节流面向字节流的T