第十二章：传输层协议应用

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1、.传输层传输层作用是什么？第二章学习过，传输层是实现端到端的连接，端到端是什么概念呢？比如：一个人用QQ聊天，网络层识别IP地址，能够将信息发送到正确的主机，而主机应该使用什么应用协议接收这个信息呢？这个功能就需要传输层完成。传输层主要有TCP和UDP协议。传输层概述传输层的功能1：网络层协议只提供了点到点的连接，而传输层协议提供一种端到端的服务，即应用进程之间通信。2：网络层协议提供不可靠，无连接和尽力投递的服务，因此，如果对于可靠性要求很高的上层协议，就需要在传输层实现可靠性保障。传输层协议主要有TCP（Tra

2、nsmissionControlProtocol）UDP(UserDatagramprotocol)TCP即传输控制协议，是一个可靠的、面向连接的协议。它允许网络间两台主机之间无差错的信息传递，TCP协议还进行流量控制，以避免发送过快而发生拥塞。不过这一切对用户都是透明的。UDP即用户数据报协议，它采用无连接的方式传送数据，也就是说发送端不关心发送数据是否到达目标主机，数据是否出错等，收到数据主机也不会告诉发送方是否收到了数据，它的可靠性由上层协议来保障。这两个协议针对不同网络环境实现数据传输。各有优缺点，面向连接

3、的TCP协议效率较低，但可靠性高，适用于网络链路好或可靠性要求高的环境，UDP面向非连接，不可靠，所以效率极高，常用语一些实时业务，也用于一些对于差错不敏感的应用。TCP协议它支持多种网络应用程序，TCP对下层服务没有多少要求，它假定下层只能传送不可靠的数据包服务，它可以在多种硬件构成的网络上运行。TCP工作原理TCP的封装格式连接与断开流量控制拥塞控制差错控制计时器TCP封装格式研究.TCP是面向连接的可靠协议，TCP协议为实现可靠传输而提供了一系列方法和手段。TCP的数据段采取编号的方式保证数据正确顺序。TCP

4、数据段被封装在IP数据包中来完成传输，而IP数据包经过的路径有可能不同，那么IP数据包到达时可能会失去原有顺序，因而到达的TCP数据段也可能会失序，为了解决，TCP对数据段进行编号，对接收到的数据进行重新排序，然后正确的顺便交给应用程序。其次，由于到达的IP数据包可能发生重复，TCP接收端必须有丢弃重复数据的功能。TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间，这就要求TCP发送端只能发送接收端缓冲区能接收下的数据，这防止较快的主机导致较慢的主机缓冲区溢出。TCP首部数据结构0151631位源端口号目标端口号32位序列号

5、32位确定号4位首部长度保留（6位）URGACKPSHRSTSYNFIN16位窗口大小16位校验和16位紧急指针可选项数据0-15这16位成为源端口号；它是TCP数据段发送方进程对应的端口号，这个端口号是由发送方进程产生的随机数，它唯一地标识了发送端的一个进程。16-31这16位目标端口号，它对应的是接收端的进程，接收端收到数据段后，根据这个端口号来确定把数据送给那个应用程序的进程。这样才能保证数据到达正确的地方。第2行是32位的序列号，提供0-2的32次方-1范围内的一个数字，TCP从应用程序取得数据后，会根据实

6、际传输能力把数据划分成不同的数据段。TCP用这个数字来给数据段打上标记，当数据到达目的后，接收端会按照这个序列号把数据重新排列，保证数据正确性3行是32位确认序列号，它提供0-2的32次方-1范围内的一个数字。被分成许多数据段的数据虽然被做了标记，但不能保证这当中的所有段都会到达目的地，然后对接收端来讲，只要有一个段没接收到，就不能保证数据的正确性，使用确认号可以更好的解决这个问题。研究.4行分为4个部分1：4位首部长度，可以确定首部数据结构字节长度2：6个保留位，作为今后扩展功能用，现在还没有使用到。3：6个控制

7、位，这6位有很重要的作用，TCP连接、传输和断开都是受这6个控制位的指挥。GUR：紧急指针有效位，它和第5行的16位紧急指针配合使用，当URG=1时，TCP根据16位紧急指针确定紧急数据的最后一个字节的位置。这样接收端就可以优先准确快速地获取紧急数据，确保数据的即使到达。ACK：只有当ACK=1时确认序列号字段才有效。当ACK=0时，确认号无效。PSH：标志位为1时要求接收方尽快将数据段送达应用层，这个标志位是为了加快特殊数据的处理速度。PST：值为1时通知重新建立TCP连接。SYN：同步序列号。TCP需要建立连接

8、时将这个位置为1.FIN：发端完成发送任务位，当TCP完成数据传输需要断开连接时，提出断开连接的一方将这个位置为1。第4部分是16位的窗口大小，说明本地可接收数据段的数目。第5行中的16位校验和是用来做差错控制的。发送到接收校验数据的完整性。第5行中的16位紧急指针和URG配合使用，当URG=1时有效。用来说明紧急数据的末尾字节的位置。第6行是可选项。一般情