第七章运输层运输层的位置与任务端口（port）运输层协议tcp协议

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1、运输层的位置与任务应用层Application∑仅存在于资源子网中，在资源子网与通信子网之间起过渡作用。传输层Transport∑在通信的双方建立端到端的逻辑连接。网络层Network第七章运输层向用户屏蔽通信子网的细节，使之对用户呈现为透明层次（类比：DL层屏数据链路层DataLink蔽物理媒体的差异）。物理层Physical数据通信与计算机网络面向专业：信通系授课教师：刘剑毅端口（port）套接字（socket）Web客户端∑本质：SAP。∑套接字的定义主机C∑表示：16bit地址wSocket=IP+Port∑分类

2、：∑多进程复用在运输层中通过套SourceIP:CSourceIP:Cw熟知端口接字来实现。DestIP:BDestIP:Bsourceport:ysourceport:x∑指示S端的协议∑通信套接字对（表现在一个IPdest.port:80dest.port:80∑例：包中）必须是唯一的。w一般端口∑指示C端的进程SourceIP:ADestIP:BWebWeb客户端sourceport:x服务器B主机Adest.port:80端口的使用:C/S模式TCP协议运输层协议∑TCP传送机制：Proof:w滑动窗口法（rev

3、iew）ρ≡⋅λt∑TCP：fw面向连接，提供可靠的，保∑Nagle算法：≤λtmaxf序的，全双工数传服务。w停等协议在运输层中的实现方式∑UDP：tfwSillyWindowSyndrome:收方急=w提供无连接服务，“尽最大努于确认，发方急于发送，反而导tT力交付”致链路利用率的降低。（类比：ttt+−22w经常为流媒体的应用而使用fpp单线铁路的运输）=∑允许数据丢失tt+2∑数值分析（forsimplicity,onlyfp∑对传输速率敏感considerthecaseofnon-error）2twUDP报头中

4、的伪首部p∑结论：归一化吞吐量与帧长具有相1=−（pseudoheader）：冗同的单调性。tt+2fp余校验思想。∑Solution：收发两方的动作都应等待足够大的报文或buffer。1∑采用线性动态系统的思想：TCP的重发机制系统的当前状态由系统的惯性与测量（新息）的凸组合来估计。∑毕竟出错会发生－>考虑重发－>定时器超时时延的1ˆ设计。TTnn=+αα−1(−)TntTout=βn∑Tr层超时时间的设计：w测量的内容：从报文发出到收回确认之间的时间间隔ttout≈⎡⎤⎢⎥2p设tG∼()μ,σwhereσTrσD

5、Lw可以保证稳态情况下的收敛（图）p∑However，测量环节存在着不确定性（uncertainty)测量值偏小测量值偏大∑Karn算法思想：TTnn=γ−1重发发生时，不再信赖测量，而是信赖惯性（inertia），并逐步放大（why？）TCP的编号机制TCP的流控机制∑流控的定义w如何传递控制参数——TCP∑异于HDLCheader中的WIN字段w按字节编号：∑基于通知窗口的流控：∑同于HDLC发送窗口＝接收窗口（通知窗w发送序号定义：待传报文段首字节序号；口）：选择重传ARQw确认序号定义：已收到数据的末字节序号＋1

6、w例：（滑动窗口的工作）（期望下次收到的首字节序号）；wpiggybacking通知窗口原理TCP面向连接的管理TCP的流控机制∑基于拥塞窗口的流∑EstablishaTCPHostAHostB控：connection——SYN,Seq=x发送端根据网络拥塞三次握手原理情况自行决定窗口尺1寸；CK=x+y,Aeq=SYN,Sw慢启动和拥塞避免技术；timeACK∑实际中的TCP流=y+1控——木桶法则：发送窗口＝Min[通知窗口，拥塞窗口]拥塞窗口原理二次握手的failcase三次握手的过程2TCP段格式TCP面向连接的

7、管理32bitsURG:urgentdatasourceport#destport#按发送数据的字（一般不用）sequencenumber节计算clientserver∑连接的释放(不是按段数!)ACK:ACK#acknowledgementnumberw仍基于三次握手closeFIN，SvalidheadnotEQ=xlenusedUAPRSFrcvrwindowsizePSH:pushdatanow方式；checksumptrurgentdata#bytes(一般不用)K=x+1接收方愿意w半关闭状态：仍AC1clo

8、seOptions(可变长度-MSS)接受的=x+RST,SYN,FIN:CK支持单工数传Q=y,Aconnectionestab,SEFIN(setup,teardownACKcommands)应用数据=y+1(可变长度)Internetchecksum(asinUDP)closed本章小结∑1.运输层的任务；∑2